Рівняння Ареніуса

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Активаційний закон дифузії — формула, яка визначає залежність коефіцієнту дифузії від температури.

Активіаційний закон дифузії записується у вигляді

 D = D_0 e^{-E_a/k_BT} ,

де  D_0  — параметр, що називається передекспоненційним множником,  E_a  — параметр з розмірністю енергії, який називається енергією активації,  k_B  — стала Больцмана, Т — абсолютна температура.

Передекспоненційний множник D_0  — може залежати від температури, але ця залежність набагато слабша, ніж експоненційна залежність у формулі. При дуже високій температурі  k_B T 
\gg E_a коефіцієнт дифузії дорівнює  D_0 .

Енергія активації  E_a  — визначає температуру, вище якої дифузія стає значною. Зазвичай вона визначається в експериментах з відпалювання матеріалу. Нижче за термпературу  E_a /k_B дифузія практично відсутня, тож будь-які процеси, залежні від рухливості частинок, починають проходити зі значною інтенсивністю лише коли температура перевищує це значення.

Фізична природа[ред.ред. код]

В основі пояснення активіаційного закону дифузії лежить уявлення про те, що частинки перебувають в потенціальних ямах, відокремлених від сусідніх ям потенціальним бар'єром із висотою  E_a . Для подолання бар'єру частинка повинна отримати за рахунок теплового руху енергію, вищу за висоту потенціального бар'єру. Ймовірність того, що класична частинка матиме певну енергію визначається розподілом Больцмана, що й визначає тепературну залежність коефіцієнту дифузії.

Література[ред.ред. код]

  • Штиллер В. Уравнение Аррениуса и неравновесная кинетика. — М.: Мир, 2000. — 176 с.


Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.