菲克第一定律

1855年由菲克提出的科学定律
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菲克第一定律是指，在电化学稳态扩散过程中，单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量与该截面处的浓度梯度成正比，各处的扩散浓度只随距离变化，而不随时间变化的定律。[1]菲克第一定律适用于一维稳态分子扩散。[2]

提出背景

早在1855年，菲克就提出了：在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量（称为扩散通量Diffusion flux，用J表示）与该截面处的浓度梯度(Concentration gradient)成正比，也就是说，浓度梯度越大，扩散通量越大。这就是菲克第一定律，它的数学表达式如下：
J=-D×dC/dx（1）
式（1）中,D称为扩散系数(m/s)，C为扩散物质（组元）的体积浓度(原子数/m³或kg/m³)，dC/dx为浓度梯度，“–”号表示扩散方向为浓度梯度的反方向，即扩散组元由高浓度区向低浓度区扩散。扩散通量J的单位是kg/m·s。