Fick 第2法則による1次元拡散プロファイルシミュレーター 一覧へ
対話型シミュレーター

Fick 第2法則による1次元拡散プロファイルシミュレーター

Fick 第2法則の1次元拡散について、拡散長、濃度減衰、フラックス、到達時間を同時に確認します。

パラメータ入力
拡散係数 D
m2/s

拡散係数 D を入力します。

経過時間
s

経過時間 を入力します。

評価距離
mm

評価距離 を入力します。

初期濃度
mg/L

初期濃度 を入力します。

計算結果
拡散長
濃度比
フラックス指標
到達時間
濃度プロファイル
拡散長と到達時間
D と時間の濃度比マップ
物理モデルと主要式

$$L_d=\sqrt{2Dt},\quad C(x,t)=C_0\exp\left(-\frac{x^2}{4Dt}\right)$$

この簡易モデルは主要な関係だけを扱います。境界条件、損失、非線形性、規格上の補正は必要に応じて別途確認します。

読み取り方

主グラフで支配的な変化を見て、数値カードだけでは見落としやすい折れ点や飽和を確認します。

感度図では、余裕が急に小さくなる入力の組み合わせを探します。

初期設計では結果の絶対値より、どの入力が余裕を支配するかを重視します。

会話で学ぶFick 第2法則による1次元拡散プロファイル

🙋
Fick 第2法則による1次元拡散プロファイルでは、まずどこを見ればいいですか?拡散係数 Dを動かすと図も数値も同時に変わるので、少し迷います。
🎓
最初は拡散長を見ます。ただし数字だけで判断せず、濃度プロファイルで前提の形や状態を確認し、拡散長と到達時間で分布や変化の出方を合わせて読みます。主グラフで支配的な変化を見て、数値カードだけでは見落としやすい折れ点や飽和を確認します。
🙋
拡散係数 Dを大きくすると拡散長が変わりそうなのは分かります。では、経過時間はどのくらい効いていると考えればいいですか?
🎓
経過時間を少しずつ動かして濃度比の動きを見ると、支配している項が見えてきます。この簡易モデルは主要な関係だけを扱います。境界条件、損失、非線形性、規格上の補正は必要に応じて別途確認します。 1点の計算で終わらせず、実際にばらつきそうな範囲を往復させるのが大事です。
🙋
D と時間の濃度比マップは何を見るための図ですか?普通のグラフだけでも判断できそうに見えます。
🎓
D と時間の濃度比マップは、危険側に入る境界や、余裕が急に崩れる組み合わせを探すための図です。感度図では、余裕が急に小さくなる入力の組み合わせを探します。 例えば設計案の一次比較とレビュー前の論点整理では、単一点の値より「少し条件がずれたらどうなるか」が効きます。
🙋
では、拡散長が基準内なら、この条件をそのまま採用してよいですか?
🎓
ここでは初期検討として扱います。詳細解析に入る前の支配因子と危険側条件の絞り込みや教育・説明用に式、数値、可視化を同じ条件で確認には役立ちますが、最終判断では規格値、実測値、詳細解析、メーカー条件で確認してください。初期設計では結果の絶対値より、どの入力が余裕を支配するかを重視します。

実務での使い方

設計案の一次比較とレビュー前の論点整理。

詳細解析に入る前の支配因子と危険側条件の絞り込み。

教育・説明用に式、数値、可視化を同じ条件で確認。

よくある質問

拡散長と濃度比を先に見ます。次に濃度プロファイルで前提の状態を確認し、拡散長と到達時間で分布や変化の偏りを読みます。主グラフで支配的な変化を見て、数値カードだけでは見落としやすい折れ点や飽和を確認します。
拡散係数 Dを単独で動かしたあと、経過時間も同じ幅で動かして拡散長の変化量を比べます。D と時間の濃度比マップを見ると、どの組み合わせで余裕や性能が急に変わるかを把握できます。
設計案の一次比較とレビュー前の論点整理に使います。単一点の数値ではなく、入力範囲を少し広げて拡散長の余裕が保てるかを確認すると、詳細解析へ進む前の論点整理に役立ちます。
この簡易モデルは主要な関係だけを扱います。境界条件、損失、非線形性、規格上の補正は必要に応じて別途確認します。最終判断では規格値、実測値、詳細解析、メーカー条件を確認してください。