フィックの法則
 | この記事は検証可能な参考文献や出典が全く示されていないか、不十分です。（2011年5月） |
フィックの法則（フィックのほうそく、英: Fick's laws of diffusion）とは、物質の拡散に関する基本法則である。気体、液体、固体（金属）どの拡散にも適用できる。フィックの法則には、第1法則と第2法則がある。
この法則は、1855年にアドルフ・オイゲン・フィックによって発表された。フィックは拡散現象を、熱伝導に関するフーリエ (1822) の理論と同じように考えることができるとしてこの法則を与えた[1]。
フィックの第1法則
第1法則は、定常状態拡散、すなわち、拡散による濃度が時間に関して変わらない時に使われる、「拡散流束は濃度勾配に比例する」という法則である。工業的に定常状態拡散は水素ガスの純化に見られる。数式で表すと、
任意の位置x における拡散流束J は濃度勾配に比例する1次元で説明する。区間
フィックの第2法則導出模式図
位置と濃度の時間変化が、それぞれdx とdc である第2法則は、第1法則から導く。第1法則で導いたのと同じように、単位面積の断面を持つパイプ状の物体を想定する。x とx + dx にはさまれた体積dx の部分の濃度をcとすると、その中の溶質の量はcdxと書ける。この時間的変化 ∂c/∂t dxを考える。 この時、x + dx の境界を通して注目している領域に流れ込む溶質の量はJ(x + dx)、この領域からx の境界を通して流れ出る溶質の量はJ(x) である。これより、
この項目は、化学に関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています（プロジェクト:化学／Portal:化学）。
 | この項目は、物理学に関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています（プロジェクト:物理学／Portal:物理学）。 |
| 麻酔法 | |
|---|---|
| 薬剤 | |
| 手技 | |
| 原理・理論 | |
| 周術期評価 | |
| 機器 | |
| 合併症 | |
| サブスペシャリティ | |
| 職種・人物 |
|
| 歴史 | |
| 学会 | |
| 出版物 |
|
| |
フィックの第1法則
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/12/02 16:11 UTC 版)
「フィックの法則」の記事における「フィックの第1法則」の解説
第1法則は、定常状態拡散、すなわち、拡散による濃度が時間に関して変わらない時に使われる、「拡散流束は濃度勾配に比例する」という法則である。工業的に定常状態拡散は水素ガスの純化に見られる。数式で表すと、 J = − D grad c {\displaystyle {\boldsymbol {J}}=-D\operatorname {grad} c} あるいは1次元なら、 J = − D d c d x {\displaystyle J=-D{\frac {\mathrm {d} c}{\mathrm {d} x}}} となる。ここで、記号の意味は以下である： J は拡散束または流束 (flux)といい、単位時間当たりに単位面積を通過する、ある性質の量と定義される。質量が通過する場合には次元は[ML-2T-1]で与えられる。 D は拡散係数 (diffusion coefficient)といい、次元は[L2T-1] c は濃度で、次元は[ML-3] x は位置で、次元は[L]
※この「フィックの第1法則」の解説は、「フィックの法則」の解説の一部です。
「フィックの第1法則」を含む「フィックの法則」の記事については、「フィックの法則」の概要を参照ください。
- フィックの第1法則のページへのリンク
