Difusión. Ley de Fick

Ley de Fick

Difusión unidimensional

Actividades

• Se elige el soluto y el disolvente.  Se presentan dos grupos: gases y vapores en aire en el que el exponente del coeficiente de difusión es -4, y soluciones acuosas en el que el exponente del coeficiente de difusión es -9.

Gases y vapores en aire
1	Hidrógeno	0.64 10-4
2	Oxígeno	0.18 10-4
3	Alcohol	0.10 10-4
4	Benceno	0.08 10-4
Soluciones acuosas
5	Azúcar	0.36 10-9
6	Sal común	1.10 10-9
7	Alcohol	0.80 10-9

• El instante t, en horas (Gases y vapores) o en días (Soluciones acuosas), en el que deseamos representar la distribución de concentraciones n(x, t) de cada punto x del medio unidimensional, en el control de edición o actuando en la barra de desplazamiento titulada Tiempo.

Se pulsa en el botón titulado Gráfica.

Se representa la concentración n(x, t) de cada punto x del medio unidimensional en el instante actual (en color rojo) y en el instante previamente introducido (en color azul).
 

Cuestiones

Debajo de la curva se traza un segmento que mide la extensión efectiva de las partículas de soluto en el disolvente. En la parte superior derecha, se proporciona el valor numérico de la longitud de dicho segmento.

Comparar la difusión en dos casos pertenecientes al mismo grupo, midiendo la extensión efectiva de soluto en el disolvente en los mismos instantes.

Comparar la difusión de un gas en aire y de una solución acuosa, midiendo la extensión efectiva de soluto en el disolvente en los mismos instantes. Las unidades de medida del eje X están marcadas en dm.

Difusión de la sal en el agua

Actividades

Se introduce

• El coeficiente de difusión D, multiplicado por 10^-9 m²/s, actuando en la barra de desplazamiento titulada Coeficiente difusión

• El instante t, en horas, en el que deseamos representar la distribución de concentraciones c(x, t)/ c₀ de cada punto x del medio unidimensional, en el control de edición o actuando en la barra de desplazamiento titulada Tiempo.

Se pulsa el botón titulado Gráfica

Se representa la concentración c(x, t)/ c₀ de cada punto x del medio unidimensional en el instante actual (en color rojo) y en el instante previamente introducido (en color azul).

En la parte inferior, la concentración de cada punto x del medio unidimensional, en colores de la escala del rojo. El color rojo intenso, equivale a la máxima concentración c=1, y el color blanco a la mínima c=0.

Difusión bidimensional. Gota de tinta

Actividades

Se introduce

• El tiempo τ actuando en la barra de desplazamiento titulada tiempo, o introduciendo un número mayor que 0.003 en el control de edición.

Se pulsa el botón titulado Gráfica

A la derecha del applet, se representa la concentración relativa n(x, τ)/n₀ en función de x=r/a (en color azul) y se compara con la situación inicial (color rojo). A la izquierda, se representa la concentración relativa en función de x codificada en una escala de grises.