Diferença entre difusão e efusão

o diferença chave entre difusão e derrame é que a difusão ocorre quando os furos em uma barreira são maiores que o caminho livre médio do gás, mas a efusão ocorre quando os furos em uma barreira são menores que o caminho livre médio do gás.

Difusão e efusão são propriedades dos gases e os alunos confundem muito entre essas propriedades por causa de nomes semelhantes. Embora tanto a difusão quanto a efusão envolvam gases, e como os gases fluem e em quais fatores essa taxa de fluxo depende, os dois fenômenos são diferentes um do outro. A maneira pela qual eles são diferentes será discutida neste artigo.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é difusão
3. O que é efusão
4. Comparação lado a lado - difusão versus efusão em forma de tabela
5. Resumo

O que é difusão?

A difusão de um gás é o processo de expansão do gás para um novo volume através de uma barreira que possui orifícios, maiores do que o caminho livre médio do gás. O caminho livre médio é a distância média que uma molécula de gás individual percorre antes de colóide com outra molécula de gás.

Figura 01: Processo de difusão

No entanto, se não houver barreira, consideramos um buraco grande o suficiente para cobrir a fronteira entre o gás e o novo volume (para o qual o gás se expandirá). Além disso, a difusão é mais lenta em comparação com a efusão. Isso ocorre porque a difusão é limitada pelo tamanho e energia cinética das moléculas de gás.

O que é efusão?

A efusão é outra propriedade dos gases que permite que os gases se movam de áreas de alta pressão para áreas de baixa pressão através de um orifício. Em outras palavras, é o processo de expansão do gás através de uma barreira com um ou mais pequenos orifícios; a barreira impede a distribuição de gás, a menos que as moléculas de gás viajem através dos orifícios. Aqui, o termo "pequenos orifícios" significa os orifícios com um diâmetro menor que o caminho livre médio do gás.

Figura 02: Efusão de um gás

Normalmente, o efusão é mais rápido que a difusão, porque não há necessidade de as moléculas de gás se moverem por outras moléculas de gás para encontrar seu destino. Especificamente, a pressão negativa no gás acelerará o processo de efusão.

Qual é a diferença entre difusão e efusão?

A difusão ocorre quando os orifícios em uma barreira são maiores que o caminho livre médio do gás, enquanto a efusão ocorre quando os orifícios em uma barreira são menores que o caminho livre médio de um gás. Essa é a principal diferença entre difusão e efusão. Além disso, a difusão de moléculas de gás através da barreira é mais fácil do que o movimento de moléculas de gás via efusão. É principalmente devido ao tamanho dos furos na barreira; a barreira tem um diâmetro maior que o caminho livre médio das moléculas de gás em difusão, enquanto a barreira tem um diâmetro menor que o caminho livre médio das moléculas de gás em efusão. Portanto, essa também é uma diferença significativa entre difusão e derrame..

No entanto, a taxa de difusão é mais lenta em comparação com o derrame. Isso ocorre porque a difusão é limitada pelo tamanho e pela energia cinética das moléculas de gás. Além disso, as moléculas de gás precisam se mover em torno de outras moléculas de gás para encontrar seu destino através da barreira que não ocorre na efusão.

O infográfico abaixo apresenta a diferença entre difusão e efusão em forma de tabela.

Resumo - Difusão vs Efusão

Neste artigo, discutimos os termos difusão e efusão em relação aos gases. A principal diferença entre difusão e efusão é que a difusão ocorre quando os orifícios em uma barreira são maiores que o caminho livre médio do gás, enquanto a efusão ocorre quando os orifícios em uma barreira são menores que o caminho livre médio de um gás.

Referência:

1. Helmenstine, Todd. "Qual é a diferença entre difusão e efusão?" ThoughtCo, 28 de setembro de 2018. Disponível aqui  

Cortesia da imagem:

1. ”Diffusion” Por JrPol - Trabalho próprio, (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia  
2. ”Effusion” Por Astrang13 - Trabalho próprio, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia