Folie 1 Abbildung 35.1: Darstellung des Flusses. Der Fluss von Gasteilchen Jx vollzieht sich gegen den Gradienten der Teilchendichte N. ~
Transporteigenschaften Folie 1a
Beispiele für Viskositäts- und Wärmeleitfähigkeits-koeffizienten bei Raumtemperatur Folie 2
Folie 3 Abbildung 35.4: Darstellung des Flusses durch zwei getrennte Ebenen. Wenn Jx = Jx+dx zutrifft, bleibt die Konzentration zwischen den Ebenen unverändert. Wenn die Flüsse jedoch ungleich sind, wird sich die Konzentration mit der Zeit verändern.
Folie 4 D t =
Folie 4a Abbildung 35.5: Die räumliche Variation der Teilchenkonzentration N(x, t) als Funktion der Zeit. Die Teilchendichte ist definiert in Verbindung mit N0/A, die Anzahl der Teilchen, die durch die Ebene mit der Fläche A bei x = 0 eingegrenzt sind. In diesem Beispiel gilt D = 10-5 m2 s-1, ein typischer Wert für Gas bei 1 atm und 298 K (siehe Übungsbeispiel 35.1). Die entsprechende Diffusionszeit für ein bestimmtes Konzentrationsprofil ist angegeben. ~
Folie 5 Abbildung 35.6: (a) Darstellung des Random Walk. Die Teilchendiffusion wird als Abfolge von einzelnen Schritten wiedergegeben (Pfeile). Die Länge jedes Schritts ist identisch, die Richtung ist hingegen zufällig. (b) Darstellung des eindimensionalen Random-Walk-Modells.
Folie 6 Abbildung 35.16: Darstellung der Brown’schen Bewegung. Ein kugelförmiges Teilchen mit dem Radius r ist in einer Flüssigkeit mit der Viskosität h eingebettet. Das Teilchen erfährt Kollisionen mit Lösungsmittelmolekülen (der rote Punkt in der rechten Abbildung). Auf diese Weise wird eine zeitlich variierende Kraft F(t) erzeugt, welche die Teilchenbewegung auslöst. Die Teilchenbewegung wird durch eine Reibungskraft gebremst, die von der Viskosität des Lösungsmittels abhängig ist.
Transport ungeladener Teilchen durch eine biologische Membran Folie 7 x = 0 Dicke l x = l www.cluster-heads.org
Folie 8 Abbildung 35.17: Darstellung der Kräfte, die an der Sedimentation eines Teilchens beteiligt sind. FR steht für die Reibungskraft, FG für die Gravitationskraft und FA für die Auftriebskraft.