Lt304888.ru

Туристические услуги

Уравнение Масона — Вивера

23-10-2023

Уравнение Масона — Вивера описывает седиментацию и диффузию растворённого вещества под действием однородной силы, обычно гравитационного поля.[1] Предполагая, что сила тяжести направлена по оси (Рис. 1), уравнение Масона — Вивера записывают в виде


\frac{\partial c}{\partial t} = 
D \frac{\partial^{2}c}{\partial z^{2}} + 
sg \frac{\partial c}{\partial z}

где t — время, c — концентрация растворённого вещества (молей на единицу длины в направлении z), а параметры D, s, and g обозначают соответственно коэффициент диффузии, седиментационный коэффициент растворённого вещества и ускорение свободного падения (предполагается постоянным).

Уравнение Масона — Вивера дополняется граничными условиями


D \frac{\partial c}{\partial z} + s g c = 0

на верхней и нижней границах ячейки, обозначенных как и , соответственно (Рис. 1). Эни граничные условия соответствуют условию, что растворённое вещество не покидает ячейку, то есть что поток равен нулю. Ячейка предполагается прямоугольной и выровненной относительно координатных осей (Рис. 1), таким образом что поток через боковые стенки равен нулю. Отсюда следует, что полное количесство растворённого вещества в ячейке


N_{tot} = \int_{z_{b}}^{z_{a}} dz \ c(z, t)

сохраняется, то есть .

Рис 1: Диаграмма ячейки Масона — Вивера и силы действующие на растворённое вещество


См. также

Сноски

  1. 10.1103/PhysRev.23.412.

Уравнение Масона — Вивера.

© 2020–2023 lt304888.ru, Россия, Волжский, ул. Больничная 49, +7 (8443) 85-29-01