Sự khác biệt giữa khuếch tán và nỗ lực

Các sự khác biệt chính giữa khuếch tán và tràn dịch là khuếch tán xảy ra khi các lỗ trên một rào chắn lớn hơn đường dẫn khí tự do trung bình nhưng, tràn vào xảy ra khi các lỗ trong rào chắn nhỏ hơn đường dẫn tự do trung bình của khí.

Khuếch tán và tràn dịch là các tính chất của khí và học sinh nhầm lẫn rất nhiều giữa các tính chất này vì các tên nghe giống nhau. Mặc dù cả khuếch tán và tràn dịch đều liên quan đến khí, và cách khí chảy và yếu tố nào mà tốc độ dòng chảy này phụ thuộc, hai hiện tượng này khác nhau. Cách thức mà họ khác nhau sẽ được thảo luận trong bài viết này.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Khuếch tán là gì
3. Nỗ lực là gì
4. So sánh bên cạnh - Phổ biến và nỗ lực ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Khuếch tán là gì?

Khuếch tán khí là quá trình mở rộng khí sang thể tích mới thông qua một rào chắn có lỗ, lớn hơn đường dẫn tự do trung bình của khí. Đường tự do trung bình là khoảng cách trung bình mà một phân tử khí riêng lẻ di chuyển trước khi nó keo với một phân tử khí khác.

Hình 01: Quá trình khuếch tán

Tuy nhiên, nếu không có rào cản, thì chúng tôi xem xét một lỗ lớn đủ lớn để che đi ranh giới giữa khí và thể tích mới (mà khí sẽ mở rộng). Hơn nữa, sự khuếch tán chậm hơn so với tràn dịch. Đó là do sự khuếch tán bị giới hạn bởi kích thước và động năng của các phân tử khí.

Nỗ lực là gì?

Nỗ lực là một tính chất khác của khí cho phép khí di chuyển từ khu vực có áp suất cao đến khu vực có áp suất thấp thông qua lỗ kim. Nói cách khác, đó là quá trình mở rộng khí thông qua một rào chắn có một hoặc nhiều lỗ nhỏ; hàng rào ngăn chặn sự phân phối khí trừ khi các phân tử khí xảy ra để đi qua các lỗ. Ở đây, thuật ngữ các lỗ nhỏ của người Viking có nghĩa là các lỗ có đường kính nhỏ hơn đường dẫn tự do trung bình của khí.

Hình 02: Nỗ lực của khí

Thông thường, tràn dịch nhanh hơn khuếch tán vì không cần các phân tử khí di chuyển xung quanh các phân tử khí khác để tìm đích đến của chúng. Cụ thể, áp suất âm lên khí sẽ làm nhanh quá trình tràn dịch.

Sự khác biệt giữa khuếch tán và nỗ lực là gì?

Khuếch tán xảy ra khi các lỗ trên một rào chắn lớn hơn đường dẫn khí tự do trung bình trong khi tràn vào xảy ra khi các lỗ trên rào chắn nhỏ hơn đường dẫn tự do trung bình của khí. Đây là sự khác biệt chính giữa khuếch tán và tràn dịch. Hơn nữa, sự khuếch tán của các phân tử khí qua hàng rào dễ dàng hơn so với sự di chuyển của các phân tử khí thông qua sự tràn vào. Nó chủ yếu là do kích thước của các lỗ trên hàng rào; hàng rào có đường kính lớn hơn đường dẫn tự do trung bình của các phân tử khí trong khuếch tán trong khi rào cản có đường kính nhỏ hơn đường dẫn tự do trung bình của các phân tử khí trong tràn. Do đó, đây cũng là một sự khác biệt đáng kể giữa khuếch tán và tràn dịch.

Tuy nhiên, tốc độ khuếch tán chậm hơn so với tràn dịch. Đó là do sự khuếch tán bị giới hạn bởi kích thước và động năng của các phân tử khí. Ngoài ra, các phân tử khí cần di chuyển xung quanh các phân tử khí khác để tìm đích đến của chúng thông qua hàng rào không xảy ra trong tràn dịch.

Infographic dưới đây trình bày sự khác biệt giữa khuếch tán và tràn dịch ở dạng bảng.

Tóm tắt - Phổ biến và nỗ lực

Trong bài viết này, chúng tôi đã thảo luận về các thuật ngữ khuếch tán và tràn dịch liên quan đến khí. Sự khác biệt chính giữa khuếch tán và tràn dịch là sự khuếch tán xảy ra khi các lỗ trên một rào chắn lớn hơn đường dẫn khí tự do trung bình trong khi tràn vào xảy ra khi các lỗ trong rào chắn nhỏ hơn đường dẫn tự do trung bình của khí.

Tài liệu tham khảo:

1. Helmenstine, Todd. Sự khác biệt giữa khuếch tán và nỗ lực là gì? Th thinkCo, ngày 28 tháng 9 năm 2018. Có sẵn tại đây  

Hình ảnh lịch sự:

1. Phổ biến khuynh hướng Sắp xếp bởi ByPPol - Công việc riêng, (CC BY 3.0) qua Commons Wikimedia  
2. Nỗ lực của người nổi tiếng bởi Astrang13 - Công việc riêng, (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia