分子擴散

分子擴散  ， 通常簡稱擴散 ， 是任何粒子 （ 氣體或液體 ） 於絕對零度以上之環境下的熱力學運動 。 本行爲的速率是溫度 、 流體黏度以及粒子大小 （ 質量 ） 的函數 。 擴散解釋高濃度與低濃度之間存在分子淨通量的原因 。 一旦濃度相等 ， 分子雖持續運動 ， 但由於濃度梯度已不復存在 ， 分子遂停止擴散 ， 改由自擴散主導分子的隨機運動 。 擴散的結局是材料逐漸混合 ， 使分子分佈達成均勻 。 由於分子依然持續運動 ， 但平衡也已經建立 ， 因此分子擴散的最終狀態被稱爲 「 動態平衡 」 。 在具有均勻溫度的相態中 ， 因不受外部淨力影響 ， 擴散過程最終將達到完全混合 。 今考慮兩個等溫且有能力交換粒子的系統 ， S1與S2 。 如果系統位能有發生交換 ； 例如μ1 > μ2 （ μ爲化學勢 ） ， 則系統S1至系統S2將有能量流產生 ， 因爲自然傾向降低能量並使熵值極大化 。 分子擴散一般都以菲克定律作爲其數學描述 。