Mass diffusivity
પ્રસરણ, દળ પ્રસરણ અથવા પ્રસરણ ગુણાંકને સામાન્ય રીતે પરમાણુ પ્રસરણને કારણે મોલર ફ્લક્સ અને પ્રજાતિઓની સાંદ્રતામાં ઢાળના નકારાત્મક મૂલ્ય વચ્ચેના પ્રમાણસરતા અચળાંક તરીકે લખવામાં આવે છે. વધુ સચોટ રીતે કહીએ તો, પ્રસરણ ગુણાંક ગુણ્યા સ્થાનિક સાંદ્રતા એ મોલ અપૂર્ણાંક ઢાળ અને દાઢ પ્રવાહના નકારાત્મક મૂલ્ય વચ્ચેના પ્રમાણસરતા અચળાંક છે. આ તફાવત ખાસ કરીને મજબૂત તાપમાન ઢાળવાળી વાયુ પ્રણાલીઓમાં નોંધપાત્ર છે. પ્રસરણ તેની વ્યાખ્યા ફિકના નિયમ પરથી મેળવે છે અને ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્રના અન્ય સંખ્યાબંધ સમીકરણોમાં ભૂમિકા ભજવે છે. પ્રસરણ સામાન્ય રીતે પ્રજાતિઓની આપેલ જોડી માટે અને બહુ-પ્રજાતિ પ્રણાલી માટે જોડી મુજબ સૂચવવામાં આવે છે. જેટલી વધુ પ્રસરણશીલતા (એક પદાર્થની બીજાના સંદર્ભમાં), તેટલી ઝડપથી તેઓ એક બીજામાં ફેલાય છે. સામાન્ય રીતે, સંયોજનનો પ્રસરણ ગુણાંક પાણીની જેમ હવામાં ~ 10,000 × વધારે હોય છે. હવામાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડનો પ્રસરણ ગુણાંક 16 mm2/s છે, અને પાણીમાં તેનો પ્રસરણ ગુણાંક 0.0016 mm2/s છે. પ્રસરણના પરિમાણો લંબાઈ 2/સમય અથવા એસ. આઈ. એકમોમાં m2/s અને સી. જી. એસ. એકમોમાં cm2/s હોય છે. વિવિધ તાપમાને ઘન પદાર્થોમાં પ્રસરણ ગુણાંકની સામાન્ય રીતે આર્હેનિયસ સમીકરણ દ્વારા સારી આગાહી કરવામાં આવે છેઃ જ્યાં D એ પ્રસરણ ગુણાંક છે (m2/s માં), D0 એ મહત્તમ પ્રસરણ ગુણાંક છે (અનંત તાપમાને; m2/s માં), EA એ પ્રસરણ માટે સક્રિયકરણ ઊર્જા છે (J/mol માં), T એ નિરપેક્ષ તાપમાન છે (K માં), R ≈ 8.31446J (mol ⋅ K) એ સાર્વત્રિક વાયુ અચળાંક છે. પ્રવાહીમાં તાપમાન પર પ્રસરણ ગુણાંકની અંદાજિત અવલંબન ઘણીવાર સ્ટોક્સ-આઈન્સ્ટાઈન સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને શોધી શકાય છે, જે આગાહી કરે છે કે જ્યાં D પ્રસરણ ગુણાંક છે, T1 અને T2 અનુરૂપ નિરપેક્ષ તાપમાન છે, તો દ્રાવકની ગતિશીલ સ્નિગ્ધતા છે. વાયુઓ માટે તાપમાન પર પ્રસરણ ગુણાંકની નિર્ભરતાને ચેપમેન-એન્સ્કોગ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને વ્યક્ત કરી શકાય છે (સરેરાશ આશરે 8 ટકા સુધી સચોટ આગાહીઓ): જ્યાં D એ પ્રસરણ ગુણાંક (cm2/s) છે, A એ આશરે (બોલ્ટ્ઝમેન અચળાંક અને એવોગાડ્રો અચળાંક સાથે) 1 અને 2 વાયુ મિશ્રણમાં હાજર બે પ્રકારના અણુઓનો સૂચકાંક છે, T એ નિરપેક્ષ તાપમાન (K) છે, M એ દાઢ સમૂહ (g/mol) છે, p એ દબાણ (atm) છે, સરેરાશ અથડામણ વ્યાસ છે (મૂલ્યો કોષ્ટક પૃષ્ઠ 545 છે) (Å), ω એ તાપમાન આધારિત અથડામણ અભિન્ન છે (મૂલ્યો કોષ્ટકમાં છે પરંતુ સામાન્ય રીતે ક્રમ 1). પ્રસરણ ગુણાંકની દબાણ નિર્ભરતા બે જુદા જુદા દબાણ (પરંતુ સમાન તાપમાન) પર વાયુઓમાં સ્વ-પ્રસરણ માટે, નીચેનું પ્રયોગમૂલક સમીકરણ સૂચવવામાં આવ્યું છેઃ જ્યાં D એ પ્રસરણ ગુણાંક છે, ρ એ વાયુ દ્રવ્યમાન ઘનતા છે, P1 અને P2 એ અનુરૂપ દબાણ છે. વસ્તીની ગતિશીલતા-તંદુરસ્તી પર પ્રસરણ ગુણાંકની નિર્ભરતા વસ્તીની ગતિશીલતામાં, કાઇનસિસ એ પરિસ્થિતિઓના પરિવર્તનના જવાબમાં પ્રસરણ ગુણાંકમાં ફેરફાર છે. હેતુપૂર્ણ કિનેસિસના નમૂનાઓમાં, પ્રસરણ ગુણાંક તંદુરસ્તી (અથવા પ્રજનન ગુણાંક) r પર આધાર રાખે છેઃ જ્યાં સ્થિર છે અને r વસ્તીની ઘનતા અને જીવનની પરિસ્થિતિઓની અજૈવિક લાક્ષણિકતાઓ પર આધાર રાખે છે. આ નિર્ભરતા એ સરળ નિયમનું ઔપચારિકરણ છેઃ પ્રાણીઓ સારી સ્થિતિમાં લાંબા સમય સુધી રહે છે અને ઝડપથી ખરાબ પરિસ્થિતિઓ છોડી દે છે ("એકલા રહેવા દો" મોડેલ). છિદ્રાળુ માધ્યમોમાં અસરકારક પ્રસરણ અસરકારક પ્રસરણ ગુણાંક છિદ્રાળુ માધ્યમોની છિદ્રાળુ જગ્યા દ્વારા પ્રસરણનું વર્ણન કરે છે. તે પ્રકૃતિમાં મેક્રોસ્કોપિક છે, કારણ કે તે વ્યક્તિગત છિદ્રો નથી પરંતુ સમગ્ર છિદ્રોની જગ્યા છે જેને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે. છિદ્રો, De દ્વારા પરિવહન માટે અસરકારક પ્રસરણ ગુણાંકનો અંદાજ નીચે મુજબ છેઃ જ્યાં D એ છિદ્રોને ભરતા ગેસ અથવા પ્રવાહીમાં પ્રસરણ ગુણાંક છે, εt એ પરિવહન માટે ઉપલબ્ધ છિદ્રાળુતા (પરિમાણહીન) છે, δ એ સંકોચન (પરિમાણહીન) છે, τ એ ટોર્ટુઓસિટી (પરિમાણહીન) છે. પરિવહન-ઉપલબ્ધ છિદ્રાળુતા છિદ્રોની કુલ છિદ્રાળુતા જેટલી ઓછી હોય છે, જે તેમના કદને કારણે, ફેલાતા કણો માટે સુલભ નથી, અને ઓછા મૃત-અંત અને અંધ છિદ્રો (એટલે કે, બાકીના છિદ્રાળુ પ્રણાલી સાથે જોડાયેલા વગરના છિદ્રો). સંકોચનશીલતા સરેરાશ છિદ્રોની દિવાલની વધુ નિકટતાના પરિણામે સાંકડા છિદ્રોમાં સ્નિગ્ધતામાં વધારો કરીને પ્રસરણને ધીમું કરવાનું વર્ણન કરે છે. તે છિદ્રોના વ્યાસ અને ફેલાતા કણોના કદનું કાર્ય છે. ઉદાહરણ મૂલ્યો 1 એટીએમ પર વાયુઓ, અનંત મંદન પર પ્રવાહીમાં દ્રાવકો. દંતકથાઃ (ઓ)-ઘન; (એલ)-પ્રવાહી; (જી)-ગેસ; (ડિસ)-ઓગળેલા. અણુ પ્રસરણ અસરકારક પ્રસરણ ગુણાંક જાળી પ્રસરણ ગુણાંક નુડસેન પ્રસરણ સંદર્ભો પરિવહન ઘટના પ્રસરણ