픽의 법칙(확산) 계산기
확산계수와 두 지점의 농도·거리를 넣으면 픽의 제1법칙 J=−D·(dC/dx)로 확산 플럭스와 흐름 방향을 계산합니다.
예: m²/s
0이면 총 이동량을 계산하지 않습니다
확산 플럭스
3
지점 1 → 지점 2
농도 기울기(dC/dx)-3
확산 플럭스 |J|3
흐름 방향지점 1 → 지점 2
J = −D · (dC/dx)(픽의 제1법칙) — 물질은 항상 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동합니다. 정상상태(농도 분포가 시간에 따라 변하지 않는 상태) 확산을 가정하며, 확산계수·농도·거리는 같은 단위계로 입력해야 합니다.
계산 방법
- 1확산계수(D)를 입력합니다.
- 2두 지점의 농도(C1, C2)와 두 지점 사이 거리를 입력합니다.
- 3확산 플럭스의 크기와 물질이 흐르는 방향을 확인합니다.
자주 묻는 질문
정상상태 확산에서 단위시간·단위면적당 이동하는 물질량(확산 플럭스 J)이 농도 기울기(dC/dx)에 비례한다는 법칙입니다. J = −D·(dC/dx)이며, D는 확산계수입니다.
물질이 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동한다는 뜻입니다. 이 계산기는 두 지점의 농도를 비교해 흐름의 방향을 직접 알려주므로 부호를 따로 신경 쓸 필요가 없습니다.
확산 플럭스(단위면적당 값)에 단면적을 곱해 단위시간당 실제로 이동하는 총량(몰수 또는 질량)을 함께 계산해 줍니다.
그레이엄의 법칙은 기체 두 종의 유출(effusion) 속도비가 분자량 제곱근에 반비례한다는 법칙이고, 픽의 법칙은 농도 기울기에서 확산 플럭스(단위시간·단위면적당 이동량)를 구하는 별개의 법칙입니다.
전송되지 않습니다. 모든 계산은 브라우저 안에서 이뤄집니다.
알아두면 좋은 점
- 공식 출처: 물리화학·생물공정 표준 교재(Atkins' Physical Chemistry; Cussler, Diffusion: Mass Transfer in Fluid Systems)의 픽의 제1법칙 정의.
- 정상상태(농도 분포가 시간에 따라 변하지 않는 상태) 확산을 가정합니다. 시간에 따라 농도가 변하는 비정상상태 확산은 픽의 제2법칙(편미분방정식)이 필요합니다.
- 확산계수·농도·거리는 같은 단위계로 입력해야 결과가 맞습니다.
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마지막 검증: 2026년 9월 5일 · 결과는 참고용 추정치입니다.