Verschil tussen diffusie en effusie

De belangrijk verschil tussen diffusie en effusie is dat diffusie vindt plaats wanneer de gaten in een barrière groter zijn dan de gemiddelde vrije weg van het gas maar er treedt effusie op wanneer de gaten in een barrière kleiner zijn dan de gemiddelde vrije weg van een gas.

Diffusie en effusie zijn eigenschappen van gassen en studenten verwarren veel tussen deze eigenschappen vanwege gelijkluidende namen. Hoewel zowel diffusie als effusie betrekking hebben op gassen, en hoe gassen stromen en op welke factoren deze stroomsnelheid afhankelijk is, verschillen de twee verschijnselen van elkaar. De manier waarop ze verschillen, wordt in dit artikel besproken.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is diffusie
3. Wat is Effusie
4. Vergelijking zij aan zij - Diffusion vs Effusion in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is diffusie?

Diffusie van een gas is het proces van expansie van het gas naar een nieuw volume door een barrière met gaten, die groter zijn dan de gemiddelde vrije weg van het gas. Het gemiddelde vrije pad is de gemiddelde afstand die een individueel gasmolecuul aflegt voordat het colloïdeert met een ander gasmolecuul.

Figuur 01: proces van diffusie

Als er echter geen barrière is, beschouwen we een groot gat dat groot genoeg is om de grens te dekken tussen het gas en het nieuwe volume (waarnaar het gas gaat uitbreiden). Bovendien is de diffusie langzamer vergeleken met effusie. Het is omdat de diffusie wordt beperkt door de grootte en kinetische energie van gasmoleculen.

Wat is Effusie?

Effusie is een andere eigenschap van gassen die het mogelijk maakt dat gassen van gebieden met hoge druk naar gebieden met lage druk gaan via een speldengaatje. Met andere woorden, het is het proces van het uitzetten van gas door een barrière met een of meer kleine gaten; de barrière voorkomt de distributie van gas tenzij de gasmoleculen toevallig door de gaten gaan. Hier betekent de term "kleine gaten" de gaten die een diameter hebben die kleiner is dan het gemiddelde vrije pad van het gas.

Figuur 02: Effusie van een gas

Meestal is de effusie sneller dan diffusie omdat er geen gasmoleculen nodig zijn om rond andere gasmoleculen te bewegen om hun bestemming te vinden. Specifiek zal negatieve druk op het gas het proces van effusie versnellen.

Wat is het verschil tussen diffusie en effusie?

Diffusie vindt plaats wanneer de gaten in een barrière groter zijn dan het gemiddelde vrije pad van gas, terwijl effusie optreedt wanneer de gaten in een barrière kleiner zijn dan het gemiddelde vrije pad van een gas. Dit is het belangrijkste verschil tussen diffusie en effusie. Bovendien is diffusie van gasmoleculen door de barrière gemakkelijker dan de verplaatsing van gasmoleculen via effusie. Het is voornamelijk te wijten aan de grootte van de gaten in de barrière; barrière heeft een diameter die groter is dan het gemiddelde vrije pad van gasmoleculen in diffusie, terwijl barrière een diameter heeft kleiner dan het gemiddelde vrije pad van gasmoleculen in effusie. Daarom is dit ook een significant verschil tussen diffusie en effusie.

De snelheid van diffusie is echter langzamer in vergelijking met effusie. Het is omdat de diffusie wordt beperkt door de grootte en kinetische energie van gasmoleculen. Bovendien moeten de gasmoleculen zich rond andere gasmoleculen verplaatsen om hun bestemming via de barrière te vinden, wat niet bij effusie gebeurt.

De onderstaande infographic presenteert het verschil tussen diffusie en effusie in tabelvorm.

Samenvatting - Diffusie versus Effusie

In dit artikel bespraken we de termen diffusie en effusie met betrekking tot gassen. Het belangrijkste verschil tussen diffusie en effusie is dat diffusie optreedt wanneer de gaten in een barrière groter zijn dan het gemiddelde vrije pad van gas, terwijl effusie optreedt wanneer de gaten in een barrière kleiner zijn dan de gemiddelde vrije weg van een gas.

Referentie:

1. Helmenstine, Todd. "Wat is het verschil tussen diffusie en effusie?" ThoughtCo, 28 september 2018. Beschikbaar Hier  

Afbeelding met dank aan:

1. "Diffusion" door JrPol - Eigen werk, (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia  
2. "Effusie" door Astrang13 - Eigen werk, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia