Der Hauptunterschied zwischen Diffusion und Effusion besteht darin, dass Diffusion auftritt, wenn die Löcher in einer Barriere größer sind als die mittlere freie Weglänge von Gas, aber Effusion auftritt, wenn die Löcher in einer Barriere kleiner als die mittlere freie Weglänge von a sind gas.
Diffusion und Effusion sind Eigenschaften von Gasen und die Schüler verwechseln diese Eigenschaften oft wegen ähnlich klingender Namen. Obwohl sowohl Diffusion als auch Effusion Gase beinh alten und wie Gase fließen und von welchen Faktoren diese Strömungsgeschwindigkeit abhängt, unterscheiden sich die beiden Phänomene voneinander. Die Art und Weise, in der sie sich unterscheiden, wird in diesem Artikel besprochen.
Was ist Diffusion?
Die Diffusion eines Gases ist der Prozess der Ausdehnung des Gases auf ein neues Volumen durch eine Barriere, die Löcher aufweist, die größer sind als die mittlere freie Weglänge des Gases. Die mittlere freie Weglänge ist die durchschnittliche Entfernung, die ein einzelnes Gasmolekül zurücklegt, bevor es mit einem anderen Gasmolekül kolloidiert.
Abbildung 01: Diffusionsprozess
Wenn es jedoch keine Barriere gibt, betrachten wir ein großes Loch, das groß genug ist, um die Grenze zwischen dem Gas und dem neuen Volumen (zu dem sich das Gas ausdehnen wird) abzudecken. Außerdem ist die Diffusion im Vergleich zum Erguss langsamer. Dies liegt daran, dass die Diffusion durch die Größe und kinetische Energie der Gasmoleküle begrenzt ist.
Was ist Erguss?
Effusion ist eine weitere Eigenschaft von Gasen, die es Gasen ermöglicht, sich durch eine Lochblende von Bereichen mit hohem Druck zu Bereichen mit niedrigem Druck zu bewegen. Mit anderen Worten, es ist der Vorgang, bei dem Gas durch eine Barriere mit einem oder mehreren kleinen Löchern expandiert; die Barriere verhindert die Verteilung von Gas, es sei denn, die Gasmoleküle wandern zufällig durch die Löcher. Hier bedeutet der Begriff „kleine Löcher“Löcher, deren Durchmesser kleiner ist als die mittlere freie Weglänge des Gases.
Abbildung 02: Gasaustritt
Typischerweise ist die Effusion schneller als die Diffusion, da Gasmoleküle sich nicht um andere Gasmoleküle herumbewegen müssen, um ihr Ziel zu finden. Insbesondere ein Unterdruck auf das Gas beschleunigt den Prozess der Effusion.
Was ist der Unterschied zwischen Diffusion und Effusion?
Diffusion tritt auf, wenn die Löcher in einer Barriere größer als die mittlere freie Weglänge eines Gases sind, während Effusion auftritt, wenn die Löcher in einer Barriere kleiner als die mittlere freie Weglänge eines Gases sind. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Diffusion und Erguss. Darüber hinaus ist die Diffusion von Gasmolekülen durch die Barriere einfacher als die Bewegung von Gasmolekülen durch Effusion. Dies liegt hauptsächlich an der Größe der Löcher in der Barriere; Barriere hat einen Durchmesser, der größer ist als die mittlere freie Weglänge von Gasmolekülen in Diffusion, während Barriere einen Durchmesser hat, der kleiner ist als die mittlere freie Weglänge von Gasmolekülen in Effusion. Daher ist dies auch ein signifikanter Unterschied zwischen Diffusion und Erguss.
Allerdings ist die Diffusionsrate im Vergleich zum Erguss langsamer. Dies liegt daran, dass die Diffusion durch die Größe und kinetische Energie der Gasmoleküle begrenzt ist. Außerdem müssen sich die Gasmoleküle um andere Gasmoleküle herumbewegen, um ihr Ziel durch die Barriere zu finden, was beim Erguss nicht passiert.
Die folgende Infografik zeigt den Unterschied zwischen Diffusion und Erguss in tabellarischer Form.
Zusammenfassung – Diffusion vs. Erguss
In diesem Artikel haben wir die Begriffe Diffusion und Effusion in Bezug auf Gase diskutiert. Der Hauptunterschied zwischen Diffusion und Erguss besteht darin, dass Diffusion auftritt, wenn die Löcher in einer Barriere größer als die mittlere freie Weglänge eines Gases sind, während Effusion auftritt, wenn die Löcher in einer Barriere kleiner als die mittlere freie Weglänge eines Gases sind.
