В чем разница между конвекцией и диффузией

Оглавление:

В чем разница между конвекцией и диффузией
В чем разница между конвекцией и диффузией

Видео: В чем разница между конвекцией и диффузией

Видео: В чем разница между конвекцией и диффузией
Видео: Диффузия 2024, Июль
Anonim

Ключевое различие между конвекцией и диффузией заключается в том, что конвекция - это большое движение большой массы частиц в одном направлении через жидкость, тогда как диффузия - это движение отдельных частиц и передача импульса и энергии частиц другим частицам. частиц в жидкости.

Конвекция и диффузия – это два физических процесса, которые мы можем описать химически через движение частиц.

Что такое конвекция?

Конвекция – это процесс передачи тепла посредством объемного движения молекул внутри жидкостей. Жидкость может быть как газом, так и жидкостью. Первоначально передача тепла между жидкостью и объектом происходит за счет теплопроводности; однако объемный теплообмен происходит за счет движения жидкости. Мы можем просто сказать, что конвекция - это процесс передачи тепла в жидкостях посредством фактического движения материи. Этот процесс может происходить как естественный, так и вынужденный процесс.

Конвекция против диффузии в табличной форме
Конвекция против диффузии в табличной форме

Что касается процесса конвекции, то нагревание жидкости вызывает тепловое расширение, и слои, находящиеся ближе всего к источнику нагрева, нагреваются и становятся менее плотными. Таким образом, за этим следует подъем более горячей части жидкости в соответствии с плавучестью, где более холодные слои жидкости стремятся заменить поднимающиеся слои горячей жидкости. Этот процесс повторяется, и это процесс конвекции, при котором происходит теплопередача.

Есть две формы конвекции: естественная конвекция и вынужденная конвекция. Естественная конвекция возникает из-за выталкивающей силы, а вынужденная конвекция возникает из-за внешнего источника, такого как ветер от вентилятора или насоса.

Что такое диффузия?

Диффузия – это движение молекул из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией по градиенту концентрации. Эти движения происходят в одном и том же растворе. Факторы, влияющие на градиент концентрации, влияют и на диффузию.

При диффузии это движение прекращается, когда концентрации двух областей становятся равными в каждой точке. Это означает, что это движение происходит до тех пор, пока градиент концентрации не исчезнет. Затем молекулы разлетаются по всему раствору.

Конвекция и диффузия - сравнение бок о бок
Конвекция и диффузия - сравнение бок о бок

Скорость движения молекул посредством диффузии зависит от температуры, вязкости газа (или жидкости) и размера частиц. Обычно молекулярная диффузия описывает суммарный поток молекул из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией. При рассмотрении двух систем А1 и А2, имеющих одинаковую температуру и способных обмениваться молекулами между собой, изменение потенциальной энергии в любой из этих систем может создать поток энергии от одной системы к другой (от А1 на А2 или наоборот). Это связано с тем, что любая система естественным образом предпочитает состояния с низкой энергией и высокой энтропией. Это создает состояние молекулярной диффузии.

В чем разница между конвекцией и диффузией?

Конвекция и диффузия - это физические процессы, которые мы можем описать химически через движение частиц. Ключевое различие между конвекцией и диффузией заключается в том, что конвекция - это большое движение большой массы частиц в одном направлении через жидкость, тогда как диффузия - это движение отдельных частиц и передача импульса и энергии частицы другим частицам в жидкости.

На следующей инфографике перечислены различия между конвекцией и диффузией в табличной форме для параллельного сравнения.

Резюме – Конвекция против диффузии

Конвекция – это процесс передачи тепла посредством объемного движения молекул внутри жидкостей. Диффузия - это движение молекул из области высокой концентрации в область низкой концентрации по градиенту концентрации. Следовательно, ключевое различие между конвекцией и диффузией состоит в том, что конвекция - это большое движение большой массы частиц в одном направлении через жидкость, тогда как диффузия - это движение отдельных частиц и передача импульса и энергии частицы другим частицам в жидкости. жидкость.

Рекомендуемые: