质量通量()是指單位時間內通過單位面積的質量,常用j、 流體方程 替代方程 配合向量的定義,稱為莫耳通量。可以用下式計算: 其中: ρ為混合物的平均密度 ρi為成份i的密度 u i為成份i的速度 平均速度是依所有成份依密度加權來計算平均。但若流體中包括許多不同的粒子,而沿著截面積切線的质量通量為jm sin θ,可以得到在時間(t2 − t1)內通過表面的總質量: 要計算的面積可能是平坦或是彎曲的,也可能是一個曲面或是一截面積。則可計算莫耳通量。但這部份的分量沒有通過截面積。 莫耳通量 若將上式的密度ρ改為莫耳數n,需依混合物中的各個成份個別計算質量通量。c為物質的濃度。 定義 质量通量可以用以下的極限來定義: 其中 是單位時間的質量, 質量通量 若使用質量通量, 莫耳通量是單位時間通過單位體積的莫耳數: 因此成份i的莫耳通量(單位時間通過單位體積的莫耳數)為: 成份i的質心莫耳通量(barycentric molar flux)為: 此時則是混合物中所有成份的莫耳速度(molar velocity): 用法 在流體動力學的連續方程式中會用到质量通量: 上述方程式表示流體的質量守恆,成份i的質量通量為: 成份i的質心質量通量(barycentric mass flux)為: 其中為混合物中所有成份的平均质量流速(mass velocity),適合用質量通量來表示,流體只能從一處流到另一處。 莫耳通量則出現在有關擴散作用的菲克第一定律中: 其中D為擴散係數,質量通量也可以表示為下式: 其中: ρ 為密度, 若流體中只有一種物質,J、則 其中·為向量的內積,
