Ley de Fick
De Wikipedia, la enciclopedia libre
Ley que describe empíricamente la difusión en numerosas situaciones. Recibe su nombre Adolf Fick, que las derivó en 1855.
En situaciones en las que existen gradientes de concentración de una sustancia, o de temperatura, se produce un flujo de partículas o de calor que tiende a homogeneizar la disolución y uniformizar la concentración o la temperatura.
Este flujo irá en el sentido opuesto al gradiente y, si éste es débil, podrá aproximarse por el primer término de la serie de Taylor, resultando la ley de Fick
siendo D el coeficiente de difusión de la especie de concentración c. En el caso particular del calor, la ley de Fick se conoce como ley de Fourier y se escribe como
siendo k la conductividad térmica.
Combinando la ley de Fick con la ley de conservación para la especie c
resulta la ecuación de difusión o segunda ley de Fick
Si existe producción o destrucción de la especie (por una reacción química), a esta ecuación debe añadirse un término de fuente en el segundo miembro.
Para el caso particular de la temperatura, si se aplica que la energía interna es proporcional a la tempratura, el resultado es la ecuación del calor.
con C la capacidad calorífica.
