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, maar effusie treedt op wanneer de gaten in een barrière kleiner zijn dan het gemiddelde vrije pad van een gas.
Diffusie en effusie zijn eigenschappen van gassen en studenten verwarren veel tussen deze eigenschappen vanwege gelijkaardige klinkende namen. Hoewel zowel diffusie als effusie gassen omvatten, en hoe gassen stromen en van welke factoren deze stroomsnelheid afhangt, verschillen de twee verschijnselen van elkaar. De manier waarop ze verschillen, wordt in dit artikel besproken.
Wat is diffusie?
Diffusie van een gas is het proces van het expanderen van het gas naar een nieuw volume door een barrière met gaten die groter zijn dan het gemiddelde vrije pad 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 tussen het gas en het nieuwe volume (waarheen het gas gaat expanderen) te overbruggen. Bovendien is de diffusie langzamer in vergelijking 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 waardoor gassen van gebieden met hoge druk naar gebieden met lage druk kunnen gaan door een gaatje. Met andere woorden, het is het proces van het expanderen van gas door een barrière met een of meer kleine gaatjes; de barrière verhindert de distributie van gas, tenzij de gasmoleculen toevallig door de gaten reizen. Hier betekent de term "kleine gaten" de gaten met een diameter die kleiner is dan het gemiddelde vrije pad van het gas.
Figuur 02: Effusie van een gas
Normaal gesproken is de effusie sneller dan diffusie, omdat het niet nodig is dat gasmoleculen rond andere gasmoleculen bewegen om hun bestemming te vinden. Met name negatieve druk op het gas zal het proces van effusie versnellen.
Wat is het verschil tussen diffusie en effusie?
Diffusie treedt op 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 beweging 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 die kleiner is dan het gemiddelde vrije pad van gasmoleculen in effusie. Daarom is dit ook een significant verschil tussen diffusie en effusie.
De diffusiesnelheid 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 rond andere gasmoleculen bewegen om hun bestemming door de barrière te vinden, wat niet gebeurt bij effusie.
De onderstaande infographic presenteert het verschil tussen diffusie en effusie in tabelvorm.
Samenvatting – Diffusie versus Effusie
In dit artikel hebben we de termen diffusie en effusie met betrekking tot gassen besproken. 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 het gemiddelde vrije pad van een gas.
