Mediaspace scheduled maintenance: Aug 25, 2026 07:00 - 12:00 AM. During this time, videos will be temporarily unavailable. Check status updates.

Séance de cours

Diffusion : Concepts fondamentaux

Dans cours

PHYS-307: Physics of materials

This course discusses materials physics associated with the mechanical and structural properties of solids, primarily focusing on the physics of dislocation defect dynamics and linking diffusion kinetics to the fundamental physics of phase transformations. ...

Description

Cette séance de cours couvre les concepts fondamentaux de la diffusion, y compris les lois de Fick, la démonstration de la diffusion dans des systèmes unidimensionnels, les solutions de la deuxième loi de Fick, le coefficient de diffusion et la marche aléatoire, la dépendance à la température, l'auto-diffusion, la force appliquée aux particules diffusantes, l'équation de Darken, l'interdiffusion, la méthode de Boltzmann-Matano, les lois d'échelle, la distribution Heaviside et l'effet Kirkendall. L'instructeur explique les concepts avec des exemples et des démonstrations.

Enseignant·e

Thomas La Grange

Source officielle

Concepts associés (20)

Diffusion de la matière

La diffusion de la matière, ou diffusion chimique, désigne la tendance naturelle d'un système à rendre uniforme le potentiel chimique de chacune des espèces chimiques qu'il comporte. La diffusion chimique est un phénomène de transport irréversible qui tend à homogénéiser la composition du milieu. Dans le cas d'un mélange binaire et en l'absence des gradients de température et de pression, la diffusion se fait des régions de plus forte concentration vers les régions de concentration moindre.

Lois de Fick

vignette|250px|La diffusion moléculaire d'un point de vue microscopique et macroscopique. Les molécules solubles sur le côté gauche de la barrière (ligne violette) diffusent pour remplir le volume complet. En haut : une seule molécule se déplace aléatoirement. Au milieu : Le soluté remplit le volume disponible par marche aléatoire. En bas : au niveau macroscopique, le côté aléatoire devient indétectable. Le soluté se déplace des zones où les concentrations sont élevées vers les zones à concentrations plus faibles.

Molecular diffusion

Molecular diffusion, often simply called diffusion, is the thermal motion of all (liquid or gas) particles at temperatures above absolute zero. The rate of this movement is a function of temperature, viscosity of the fluid and the size (mass) of the particles. Diffusion explains the net flux of molecules from a region of higher concentration to one of lower concentration. Once the concentrations are equal the molecules continue to move, but since there is no concentration gradient the process of molecular diffusion has ceased and is instead governed by the process of self-diffusion, originating from the random motion of the molecules.

Convection–diffusion equation

The convection–diffusion equation is a combination of the diffusion and convection (advection) equations, and describes physical phenomena where particles, energy, or other physical quantities are transferred inside a physical system due to two processes: diffusion and convection. Depending on context, the same equation can be called the advection–diffusion equation, drift–diffusion equation, or (generic) scalar transport equation.

Fonction de Heaviside

En mathématiques, la fonction de Heaviside (également fonction échelon unité, fonction marche d'escalier), du nom d’Oliver Heaviside, est la fonction indicatrice de . C'est donc la fonction H (discontinue en 0) prenant la valeur 1 pour tous les réels strictement positifs et la valeur 0 pour les réels strictement négatifs. En 0, sa valeur n'a généralement pas d'importance, même si souvent elle vaut 1/2. C'est une primitive de la distribution de Dirac en théorie des distributions.

Afficher plus

Séances de cours associées (31)

Diffusion et transport Phénomènes

Explore la diffusion, les phénomènes de transport, la loi de Fick, le transport thermique et électrique, les relations d'Onsager et les effets thermoélectriques.

Diffusion des neutrons

Couvre les solutions de diffusion neutronique, y compris les solutions analytiques, le laplacien dans différentes géométries et la signification physique de la zone de diffusion.

Diffusion dans les fluides : comprendre le transport de masse

Couvre la diffusion, en se concentrant sur le transport de masse dans les fluides et sa formulation mathématique.

Principe d'entropie maximale : Équations différentielles stochastiques

Explore l'application du hasard dans les modèles physiques, en mettant l'accent sur le mouvement brownien et la diffusion.

Équation de diffusion MOOC: Sorption et transport dans les matériaux cimentaires

Explore l'équation de diffusion, le flux, la diffusion, la loi de Fick, les conditions limites et le coefficient de diffusion dépendant de la concentration.

Afficher plus

Concepts associés (20)

Diffusion de la matière

Lois de Fick

Molecular diffusion

Convection–diffusion equation

Fonction de Heaviside

Afficher plus