Diffusionsgeschwindigkeit durch eine Trennschicht

Hallo!

Folgendes ist für mich va wegen der Biophysik interessant.

Wenn ich zwei Fluide voneinander durch einen Flüssigkeitsfilm der Dicke d trenne, die für ein Gas Konzentrationen c1 und c2 haben, wie schnell diffundiert das Gas durch, wenn der Gradientenunterschied immer wieder hergestellt wird?

Ich dachte (ceteris paribus) gilt vielleicht

I(1->2)= konst.*t*A/d*c1 und in der anderen Richtung I(2->1)= konst.*t*A/d*c2

Und will ich wissen was letztlich „NETTO“ rüberfließt:
Inetto (1->2) = I(1->2) - I(2->1) = konst.*t*A/d*(c1-c2)

Ist das richtig? Ich vermute hier sollten irgendwelche netten Differentialgleichungen gelöst werden, aber da bin ich leider manchmal irgendwie immernoch etwas ungeübt.

Das interessiert mich zB wegen des Gasaustausches in der Lunge. In der ganzen Biochemie und Physiologie müsste sowas total wichtig sein.

VG, Stefan

Hallo Stefan,

ich weiß nicht, ob Dir das was nützt:

http://www.lecksuchtechnik.de/Seite_4/seite_4.htm

Ansonsten würde ich per Google und dem Begriff ‚Strömung von Gasen‘ auf die Suche gehen.

Dieter

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hallo!

Folgendes ist für mich va wegen der Biophysik interessant.

Wenn ich zwei Fluide voneinander durch einen Flüssigkeitsfilm
der Dicke d trenne, die für ein Gas Konzentrationen c1 und c2
haben, wie schnell diffundiert das Gas durch, wenn der
Gradientenunterschied immer wieder hergestellt wird?

Ich dachte (ceteris paribus) gilt vielleicht

I(1->2)= konst.*t*A/d*c1 und in der anderen Richtung
I(2->1)= konst.*t*A/d*c2

Und will ich wissen was letztlich „NETTO“ rüberfließt:
Inetto (1->2) = I(1->2) - I(2->1) =
konst.*t*A/d*(c1-c2)

Ja, ich denke das ist korrekt.

Ist das richtig? Ich vermute hier sollten irgendwelche netten
Differentialgleichungen gelöst werden, aber da bin ich leider
manchmal irgendwie immernoch etwas ungeübt.

Richtig, eigentlich müsste man die (stationäre) Diffusionsgleichung lösen dc/dt=0=D*\laplace c (in 1D entspricht der Laplace Operator gerade zweimaliger Richtungsableitung). Aus der Konzentration in Abhängigkeit vom Ort c(x) kann man mit Hilfe des Gradienten die transportierte Materiemenge ausrechnen. Am Ende kommt man auf die Gleichung oben.

Grüße,

Ptee