气体扩散

在气体扩散过程中，气体分子会根据其热运动自动分散。在此过程中，粒子从高浓度区域向低浓度区域迁移，直到浓度达到平衡。该过程无需外部流动，仅基于气体粒子的持续随机运动。

在气体混合物中，即使没有宏观对流，扩散也会导致不同气体相互混合。由于粒子间距较大且平均粒子速度较高，气体的扩散速度明显高于液体。除了浓度梯度外，温度和压力梯度也会影响扩散过程。

从技术角度来看，气体扩散在许多领域都起着重要作用，例如肺部的气体交换、气体通过多孔介质的传递、干燥、膜工艺或特殊分离工艺（如用于同位素分离的气体扩散工艺）。在过程工程中，气体中的扩散通常用一般扩散定律来描述，而在多组分混合物中，则使用麦斯韦-斯特凡扩散等模型。

气体扩散是由浓度梯度引起的物质传输。在此过程中不会产生宏观流动。驱动力是浓度梯度。物质流密度与梯度成正比。公式中的负号表示向浓度降低方向的传输。菲克定律（稳定状态）如下：

J = - D · (dc/dx)