Unterschied zwischen Diffusion und Effusion

Hauptunterschied: Diffusion ist der Prozess, durch den sich Moleküle von einem Ort zum anderen bewegen und sich bewegen, ohne dass eine Massenbewegung erforderlich ist. Effusion ist der Prozess, bei dem Moleküle durch ein Loch von einem Ort hoher Konzentration zu niedriger Konzentration wandern.

Die Begriffe Diffusion und Effusion werden allgemein in vielen Wissenschaften wie Chemie, Physik und Biologie verwendet. In der Chemie sind diese beiden Begriffe zwei Eigenschaften von Gasen. Diese beiden sind verwirrend für viele Menschen, die gerade die Grundlagen von Gasen und deren Eigenschaften erlernen. Diffusion und Effusion sind zwei verschiedene Begriffe, die zwei verschiedene Bedeutungen haben und nicht austauschbar verwendet werden sollten. Diffusion bezieht sich auf die Fähigkeit von Gasen, sich miteinander zu vermischen, während Effusion sich auf die Fähigkeit von Gas bezieht, sich durch ein kleines Loch zu bewegen. Diffusion wird auch in der Soziologie, Wirtschaft und Finanzen verwendet, um auf die Diffusion von Menschen, Ideen und Werten hinzuweisen.

Diffusion ist der Prozess, durch den sich Moleküle von einem Ort zum anderen bewegen und sich bewegen, ohne dass eine Massenbewegung erforderlich ist. Diffusion führt zu Molekülen, die sich nur unter Verwendung kinetischer Energie bewegen oder vermischen. Das Wort "Diffusion" leitet sich vom lateinischen Wort "diffundere" ab und bedeutet "ausbreiten". Bei der Diffusion befinden sich Moleküle in einem konstanten Bewegungszustand. Wenn sie durch kinetische oder thermische Energie angetrieben werden, neigen sie dazu, sich mit anderen Molekülen zu vermischen, was zu einer untrennbaren Mischung führt. Nehmen wir einen praktischen Ansatz: Ein Container ist in A & B-Abschnitte unterteilt, wobei eine solide Partition verwendet wird. Der erste Abschnitt ist mit Wasser gefüllt, während der zweite Abschnitt mit rotem Farbstoff gefüllt ist. Wenn nun die Trennwand angehoben wird, versuchen Farbstoff und Wasser, den gesamten Behälter zu füllen. Dann färbt der Farbstoff das Wasser langsam rot, dies ist Diffusion.

Durch Diffusion verschieben sich Moleküle von einem höheren Konzentrationsbereich zu einem niedrigeren Konzentrationsbereich, was zur Mischung aller Moleküle führt. Die Diffusion stoppt, wenn alle Moleküle gleichmäßig verteilt sind. Die Diffusion ist nicht auf Wasser beschränkt und funktioniert am besten in gasförmigen Zuständen, in denen Moleküle mehr Energie haben und sich mit anderen Molekülen vermischen können. Es gibt zwei Ansätze zur Diffusion: phänomenologisch und atomistisch. Gemäß dem phänomenologischen Ansatz bewegen sich die Moleküle von Bereichen höherer Konzentration zu Bereichen niedrigerer Konzentration. Bei dem atomistischen Ansatz wird angenommen, dass die Diffusion durch zufälliges Durchlaufen der diffundierenden Partikel erfolgt, bei denen die Diffusion durch thermische Energie vorangetrieben wird, wodurch sie sich miteinander vermischen. Die Diffusion spielt eine wichtige Rolle bei der Bildung von Mineralien, Nährstoffen und Energie, die vom Körper benötigt werden.

Effusion ist der Prozess, bei dem Moleküle durch ein Loch von einem Ort hoher Konzentration zu niedriger Konzentration wandern. Der Prozess beschreibt die Fähigkeit von Gas, durch ein kleines Loch ohne Kollisionen zwischen Molekülen zu gelangen. Dies tritt auf, wenn der Durchmesser des Lochs erheblich kleiner ist als der mittlere freie Weg der Moleküle. Der mittlere freie Weg ist die durchschnittliche Entfernung, die ein sich bewegendes Teilchen zwischen aufeinanderfolgenden Kollisionen zurücklegt. Ein praktisches Beispiel dafür wäre, eine Flasche mit Rauch in einen Behälter zu füllen und ein kleines Loch in die Flasche zu stecken. Der Rauch, der aus dem Loch zu pusten beginnt, wird als Erguss betrachtet.

Dem schottischen Chemiker Thomas Graham zufolge hat der Verfasser der Formel zur Messung des Ergusses ein Graham-Gesetz erstellt, das bestimmt, wie schnell sich das Gas bewegen wird und wie es gemessen werden kann. Gemäß dem Graham'schen Gesetz hängt die Geschwindigkeit, mit der Gase ausströmen, von ihrem Molekulargewicht ab. Das Gas mit einem niedrigeren Molekulargewicht wird schneller austreten als ein Gas mit einem höheren Molekulargewicht. Die Effusion wird berechnet, indem gemessen wird, wie viele Moleküle das Loch in einer Sekunde passieren. In ähnlicher Weise ist die Effusionsrate eines Gases in der Thermodynamik umgekehrt proportional zur Quadratwurzel der Masse seiner Teilchen.

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