Skillnad mellan diffusion och effekt

De nyckelskillnad mellan diffusion och effusion är det diffusion uppträder när hålen i en barriär är större än den genomsnittliga fria vägen för gas men effusion uppträder när hålen i en barriär är mindre än den genomsnittliga fria vägen för en gas.

Diffusion och effusion är egenskaper hos gaser och studenter förvirrar mycket mellan dessa egenskaper på grund av liknande ljudande namn. Även om både diffusion och effusion involverar gaser, och hur gaser flyter och vilka faktorer denna flödeshastighet beror på, skiljer sig de två fenomenen från varandra. Det sätt på vilket de är olika kommer att diskuteras i den här artikeln.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är diffusion
3. Vad är Effusion
4. Jämförelse vid sida vid sida - Diffusion vs Effusion i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är diffusion?

Diffusion av en gas är processen att expandera gasen till en ny volym genom en barriär som har hål, vilka är större än gasens medelfria väg. Den genomsnittliga fria banan är det genomsnittliga avståndet som en enskild gasmolekyl färdas innan den kolloid med en annan gasmolekyl.

Figur 01: Diffusionsprocess

Men om det inte finns något hinder, anser vi ett stort hål som är tillräckligt stort för att täcka gränsen mellan gasen och den nya volymen (som gasen kommer att expandera). Vidare är diffusionen långsammare jämfört med effusion. Det beror på att diffusionen begränsas av gasmolekylernas storlek och kinetiska energi.

Vad är Effusion?

Effusion är en annan egenskap hos gaser som tillåter gaser att flytta från områden med högt tryck till områden med lågt tryck genom ett pinhål. Med andra ord är det processen att expandera gas genom en barriär med ett eller flera små hål; barriären förhindrar distribution av gas om inte gasmolekylerna råkar röra sig genom hålen. Här betyder termen "små hål" hålen som har en diameter som är mindre än gasens medelfria väg.

Figur 02: Effusion av en gas

Typiskt är effusionen snabbare än diffusion eftersom det inte finns något behov av gasmolekyler att flytta runt andra gasmolekyler för att hitta deras destination. Specifikt kommer negativt tryck på gasen att fördröja processen för effusion.

Vad är skillnaden mellan diffusion och effekt?

Diffusion uppträder när hålen i en barriär är större än den genomsnittliga fria vägen för gas medan effusion uppträder när hålen i en barriär är mindre än den genomsnittliga fria vägen för en gas. Detta är nyckelfaktorn mellan diffusion och effusion. Vidare är diffusion av gasmolekyler genom barriären lättare än rörelsen av gasmolekyler via effusion. Det beror främst på storleken på hålen i barriären; barriär har en diameter större än den genomsnittliga fria vägen för gasmolekyler i diffusion medan barriären har en diameter som är mindre än den genomsnittliga fria vägen för gasmolekyler i effusion. Därför är detta också en signifikant skillnad mellan diffusion och effusion.

Diffusionshastigheten är dock långsammare jämfört med effusion. Det beror på att diffusionen begränsas av gasmolekylernas storlek och kinetiska energi. Dessutom måste gasmolekylerna flytta runt andra gasmolekyler för att hitta sin destination genom barriären som inte händer i effusion.

Nedan infographic presenterar skillnaden mellan diffusion och effusion i tabellform.

Sammanfattning - Diffusion vs Effusion

I denna artikel diskuterade vi begreppen diffusion och effusion avseende gaser. Den viktigaste skillnaden mellan diffusion och effusion är att diffusion uppträder när hålen i en barriär är större än den genomsnittliga fria vägen för gas medan effusion uppträder när hålen i en barriär är mindre än den genomsnittliga fria vägen för en gas.

Referens:

1. Helmenstine, Todd. "Vad är skillnaden mellan diffusion och effekt?" ThoughtCo, 28 september 2018. Tillgänglig här  

Image Courtesy:

1. "Diffusion" av JrPol - eget arbete, (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia  
2. "Effusion" Av Astrang13 - eget arbete, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia