扩散(diffusion)和渗出液?(effusion?)的区别

当一定体积的气体以较小的压力从一个较小的区域释放到另一个较大的区域时,气体扩散或溢出到容器中。扩散和渗出之间的主要区别是屏障,它在气体在两个体积之间移动时过滤气体。...

当一定体积的气体以较小的压力从一个较小的区域释放到另一个较大的区域时,气体扩散或溢出到容器中。扩散和渗出之间的主要区别是屏障,它在气体在两个体积之间移动时过滤气体。

diffusion in a cup

障碍是关键

当带有一个或多个小孔的屏障阻止气体膨胀到新体积时,就会发生渗出,除非气体分子恰好穿过小孔。术语“小”指直径小于气体分子平均自由程的孔。平均自由程是单个气体分子与另一个气体分子碰撞前所经过的平均距离。

当屏障中的孔洞大于气体的平均自由程时,就会发生扩散。如果没有障碍物,考虑一个“屏障”,一个大洞足以覆盖两个体积之间的边界。

Handy reminder: small holes = effusion, big holes = diffusion

哪个更快?

渗出液通常会更快地输送粒子,因为它们不必绕着其他粒子移动才能到达目的地。从本质上讲,负压会导致快速移动。

由于没有相同水平的负压,扩散发生的速率除了受到浓度梯度的限制外,还受到溶液中其他粒子的大小和动能的限制。

  • 发表于 2021-09-22 01:46
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  • 分类:化学

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