Het belangrijkste verschil tussen convectie en diffusie is dat convectie de grote beweging is van een grote massa deeltjes in dezelfde richting door de vloeistof, terwijl diffusie de beweging is van afzonderlijke deeltjes en de overdracht van het momentum en de energie van het deeltje naar andere deeltjes in de vloeistof.
Convectie en diffusie zijn twee fysische processen die we chemisch kunnen beschrijven door de beweging van deeltjes.
Wat is convectie?
Convectie is het proces van warmteoverdracht door de bulkbeweging van moleculen in vloeistoffen. De vloeistof kan een gas of een vloeistof zijn. Aanvankelijk vindt de warmteoverdracht tussen de vloeistof en een object plaats door geleiding; de bulkwarmteoverdracht vindt echter plaats als gevolg van de beweging van de vloeistof. We kunnen eenvoudig zeggen dat convectie het proces van warmteoverdracht in vloeistoffen is door de feitelijke beweging van materie. Dit proces kan plaatsvinden als een natuurlijk of een geforceerd proces.
Wat betreft het convectieproces, veroorzaakt het verwarmen van een vloeistof thermische uitzetting, en de lagen die zich het dichtst bij de verwarmingsbron bevinden, worden heter en worden minder dicht. Dit wordt dus gevolgd door het opstijgen van het warmere deel van het fluïdum volgens het drijfvermogen, waarbij de koudere fluïdumlagen de neiging hebben om de opstijgende hete fluïdumlagen te vervangen. Dit proces herha alt zich en het is het convectieproces waarbij warmteoverdracht plaatsvindt.
Er zijn twee vormen van convectie: natuurlijke convectie en geforceerde convectie. Natuurlijke convectie treedt op vanwege de opwaartse kracht en geforceerde convectie treedt op vanwege een externe bron zoals wind van een ventilator of een pomp.
Wat is diffusie?
Diffusie is de beweging van moleculen van een gebied met een hoge concentratie naar een lage concentratie via een concentratiegradiënt. Deze bewegingen vinden plaats in dezelfde oplossing. De factoren die de concentratiegradiënt beïnvloeden, hebben ook invloed op de diffusie.
In diffusie wordt deze beweging beëindigd wanneer de concentraties van de twee regio's op elk punt gelijk worden. Dit betekent dat deze beweging plaatsvindt totdat de concentratiegradiënt verdwijnt. Dan verspreiden de moleculen zich overal in de oplossing.
De snelheid van de beweging van de moleculen door diffusie is een functie van de temperatuur, de viscositeit van het gas (of de vloeistof) en de deeltjesgrootte. Gewoonlijk beschrijft moleculaire diffusie de netto flux van moleculen van een gebied met een hoge concentratie naar een lage concentratie. Als we kijken naar de twee systemen, A1 en A2, die dezelfde temperatuur hebben en in staat zijn om moleculen tussen hen uit te wisselen, kan een verandering in de potentiële energie in een van deze systemen een energiestroom van het ene systeem naar het andere creëren (van A1 naar A2 of omgekeerd). Dit komt omdat elk systeem van nature de voorkeur geeft aan toestanden met lage energie en hoge entropie. Dit creëert een toestand van moleculaire diffusie.
Wat is het verschil tussen convectie en diffusie?
Convectie en diffusie zijn fysische processen die we chemisch kunnen beschrijven door de beweging van deeltjes. Het belangrijkste verschil tussen convectie en diffusie is dat convectie de grote beweging is van een grote massa deeltjes in dezelfde richting door de vloeistof, terwijl diffusie de beweging is van afzonderlijke deeltjes en de overdracht van het momentum en de energie van de deeltjes naar andere deeltjes in de vloeistof.
De volgende infographic geeft een overzicht van de verschillen tussen convectie en diffusie in tabelvorm voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – Convectie versus diffusie
Convectie is het proces van warmteoverdracht door de bulkbeweging van moleculen in vloeistoffen. Diffusie is de beweging van moleculen van een gebied met een hoge concentratie naar een lage concentratie via een concentratiegradiënt. Daarom is het belangrijkste verschil tussen convectie en diffusie dat convectie de grote beweging is van een grote massa deeltjes in dezelfde richting door de vloeistof, terwijl diffusie de beweging is van afzonderlijke deeltjes en de overdracht van het momentum en de energie van het deeltje naar andere deeltjes in de vloeistof.
