Põhiline erinevus konvektsiooni ja difusiooni vahel on see, et konvektsioon on suure osakeste massi liikumine samas suunas läbi vedeliku, samas kui difusioon on üksikute osakeste liikumine ning osakeste impulsi ja energia ülekandmine teistele. osakesed vedelikus.
Konvektsioon ja difusioon on kaks füüsikalist protsessi, mida saame osakeste liikumise kaudu keemiliselt kirjeldada.
Mis on konvektsioon?
Konvektsioon on soojusülekande protsess molekulide massilise liikumise kaudu vedelikes. Vedelik võib olla kas gaas või vedelik. Algselt toimub soojusülekanne vedeliku ja objekti vahel juhtivuse kaudu; soojusülekanne toimub aga vedeliku liikumise tõttu. Võime lihts alt öelda, et konvektsioon on soojusülekande protsess vedelikes aine tegeliku liikumise kaudu. See protsess võib toimuda loomuliku või sunniviisilise protsessina.
Seoses konvektsiooniprotsessiga põhjustab vedeliku kuumutamine soojuspaisumist ning kütteallikale kõige lähemal asuvad kihid muutuvad kuumaks ja muutuvad vähem tihedaks. Seega järgneb sellele vedeliku kuumema osa ülestõusmine vastav alt ujuvusele, kus külmemad vedelikukihid kipuvad asendama tõusvaid kuuma vedeliku kihte. See protsess kordub ja soojusülekanne on konvektsiooniprotsess.
Konvektsioonil on kaks vormi: loomulik konvektsioon ja sundkonvektsioon. Loomulik konvektsioon toimub üleslükkejõu tõttu ja sundkonvektsioon välise allika, näiteks ventilaatori või pumba tuule tõttu.
Mis on difusioon?
Difusioon on molekulide liikumine kõrge kontsentratsiooniga piirkonnast madala kontsentratsiooniga piirkonda kontsentratsioonigradiendi kaudu. Need liigutused toimuvad samas lahenduses. Kontsentratsioonigradienti mõjutavad tegurid mõjutavad ka difusiooni.
Difusioonis see liikumine lõpeb, kui kahe piirkonna kontsentratsioonid muutuvad igas punktis võrdseks. See tähendab, et see liikumine toimub seni, kuni kontsentratsioonigradient kaob. Seejärel levivad molekulid lahuse sees kõikjale.
Molekulide difusiooni teel liikumise kiirus sõltub temperatuurist, gaasi (või vedeliku) viskoossusest ja osakeste suurusest. Tavaliselt kirjeldab molekulaarne difusioon molekulide netovoogu kõrge kontsentratsiooniga piirkonnast madala kontsentratsiooniga piirkonda. Arvestades kahte süsteemi, A1 ja A2, mis on samal temperatuuril ja on võimelised molekule nende vahel vahetama, võib potentsiaalse energia muutus mõlemas süsteemis tekitada energiavoo ühest süsteemist teise (alates A1 A2-le või vastupidi). Seda seetõttu, et iga süsteem eelistab loomulikult madala energia ja kõrge entroopia olekuid. See loob molekulaarse difusiooni oleku.
Mis vahe on konvektsioonil ja difusioonil?
Konvektsioon ja difusioon on füüsikalised protsessid, mida saame kirjeldada keemiliselt osakeste liikumise kaudu. Peamine erinevus konvektsiooni ja difusiooni vahel on see, et konvektsioon on suure osakeste massi liikumine samas suunas läbi vedeliku, samas kui difusioon on üksikute osakeste liikumine ning osakeste impulsi ja energia ülekandmine teistele vedeliku osakestele.
Järgmine infograafik loetleb konvektsiooni ja difusiooni erinevused kõrvuti võrdlemiseks tabelina.
Kokkuvõte – konvektsioon vs difusioon
Konvektsioon on soojusülekande protsess molekulide massilise liikumise kaudu vedelikes. Difusioon on molekulide liikumine kõrge kontsentratsiooniga piirkonnast madala kontsentratsiooniga piirkonda kontsentratsioonigradiendi kaudu. Seetõttu on konvektsiooni ja difusiooni peamine erinevus see, et konvektsioon on suure osakeste massi liikumine samas suunas läbi vedeliku, samas kui difusioon on üksikute osakeste liikumine ning osakeste impulsi ja energia ülekandmine teistele osakestele. vedel.
