Ključna razlika med konvekcijo in difuzijo je v tem, da je konvekcija veliko gibanje velike mase delcev v isto smer skozi tekočino, medtem ko je difuzija gibanje posameznih delcev in prenos gibalne količine in energije delcev na druge delci v tekočini.
Konvekcija in difuzija sta dva fizikalna procesa, ki ju lahko kemično opišemo z gibanjem delcev.
Kaj je konvekcija?
Konvekcija je proces prenosa toplote z množičnim gibanjem molekul v tekočinah. Tekočina je lahko plin ali tekočina. Sprva se prenos toplote med tekočino in predmetom zgodi s prevodnostjo; Vendar pa do prenosa toplote pride zaradi gibanja tekočine. Preprosto lahko rečemo, da je konvekcija proces prenosa toplote v tekočinah z dejanskim gibanjem snovi. Ta proces se lahko pojavi kot naraven ali vsiljen proces.
Kar zadeva proces konvekcije, segrevanje tekočine povzroči toplotno raztezanje, plasti, ki so najbližje viru ogrevanja, se segrejejo in postanejo manj goste. Temu torej sledi dvigovanje bolj vročega dela tekočine glede na vzgon, kjer hladnejše plasti tekočine težijo k zamenjavi dvigajočih se vročih plasti tekočine. Ta proces se ponavlja in gre za proces konvekcije, kjer pride do prenosa toplote.
Obstajata dve obliki konvekcije, in sicer naravna konvekcija in prisilna konvekcija. Naravna konvekcija se pojavi zaradi vzgonske sile, prisilna konvekcija pa zaradi zunanjega vira, kot je veter iz ventilatorja ali črpalke.
Kaj je difuzija?
Difuzija je gibanje molekul iz območja visoke koncentracije v območje nizke koncentracije preko koncentracijskega gradienta. Ta gibanja se pojavljajo v isti raztopini. Dejavniki, ki vplivajo na koncentracijski gradient, vplivajo tudi na difuzijo.
Pri difuziji se to gibanje konča, ko postaneta koncentraciji obeh območij na vsaki točki enaki. To pomeni, da se to gibanje dogaja, dokler koncentracijski gradient ne izgine. Nato se molekule razširijo povsod po raztopini.
Hitrost gibanja molekul skozi difuzijo je funkcija temperature, viskoznosti plina (ali tekočine) in velikosti delcev. Običajno molekularna difuzija opisuje neto tok molekul iz območja visoke koncentracije v območje nizke koncentracije. Če upoštevamo dva sistema, A1 in A2, ki imata isto temperaturo in sta sposobna izmenjavati molekule med njima, lahko sprememba potencialne energije v katerem koli od teh sistemov povzroči pretok energije iz enega sistema v drugega (iz A1 na A2 ali obratno). To je zato, ker ima vsak sistem naravno raje stanja z nizko energijo in visoko entropijo. To ustvari stanje molekularne difuzije.
Kakšna je razlika med konvekcijo in difuzijo?
Konvekcija in difuzija sta fizična procesa, ki ju lahko kemično opišemo z gibanjem delcev. Ključna razlika med konvekcijo in difuzijo je v tem, da je konvekcija veliko gibanje velike mase delcev v isti smeri skozi tekočino, medtem ko je difuzija gibanje posameznih delcev in prenos zagona in energije delcev na druge delce v tekočini.
Naslednja infografika navaja razlike med konvekcijo in difuzijo v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – Konvekcija proti difuziji
Konvekcija je proces prenosa toplote z množičnim gibanjem molekul v tekočinah. Difuzija je gibanje molekul iz območja visoke koncentracije v območje nizke koncentracije preko koncentracijskega gradienta. Zato je ključna razlika med konvekcijo in difuzijo ta, da je konvekcija veliko gibanje velike mase delcev v isti smeri skozi tekočino, medtem ko je difuzija gibanje posameznih delcev in prenos zagona in energije delca na druge delce v tekočina.
