Ključna razlika između konvekcije i difuzije je u tome što je konvekcija veliko kretanje velike mase čestica u istom smjeru kroz tekućinu, dok je difuzija kretanje pojedinačnih čestica i prijenos impulsa i energije čestica na druge čestice u tekućini.
Konvekcija i difuzija su dva fizikalna procesa koja možemo kemijski opisati kroz kretanje čestica.
Što je konvekcija?
Konvekcija je proces prijenosa topline kroz masovno kretanje molekula unutar tekućina. Tekućina može biti plin ili tekućina. U početku se prijenos topline između tekućine i predmeta odvija kondukcijom; međutim, masovni prijenos topline događa se zbog gibanja fluida. Možemo jednostavno reći da je konvekcija proces prijenosa topline u tekućinama stvarnim gibanjem tvari. Ovaj proces se može dogoditi kao prirodni ili prisilni proces.
Što se tiče procesa konvekcije, zagrijavanje tekućine uzrokuje toplinsko širenje, a slojevi koji su najbliži izvoru grijanja postaju topliji i postaju manje gusti. Stoga slijedi podizanje toplijeg dijela tekućine u skladu s uzgonom gdje hladniji slojevi tekućine nastoje zamijeniti uzdižuće vruće slojeve tekućine. Ovaj se proces ponavlja, a to je proces konvekcije gdje dolazi do prijenosa topline.
Postoje dva oblika konvekcije kao prirodna konvekcija i prisilna konvekcija. Prirodna konvekcija nastaje zbog sile uzgona, a prisilna konvekcija nastaje zbog vanjskog izvora kao što je vjetar iz ventilatora ili pumpe.
Što je difuzija?
Difuzija je kretanje molekula iz područja visoke koncentracije u područje niske koncentracije putem koncentracijskog gradijenta. Ova kretanja se javljaju u istoj otopini. Čimbenici koji utječu na gradijent koncentracije utječu i na difuziju.
U difuziji, ovo gibanje se prekida kada koncentracije dvaju područja postanu jednake u svakoj točki. To znači da se to gibanje događa sve dok koncentracijski gradijent ne nestane. Zatim se molekule šire posvuda unutar otopine.
Brzina kretanja molekula kroz difuziju je funkcija temperature, viskoznosti plina (ili tekućine) i veličine čestica. Obično molekularna difuzija opisuje neto tok molekula iz područja visoke koncentracije u područje niske koncentracije. Kada se uzmu u obzir dva sustava, A1 i A2, koji su na istoj temperaturi i sposobni su razmjenjivati molekule između sebe, promjena potencijalne energije u bilo kojem od ovih sustava može stvoriti protok energije iz jednog sustava u drugi (od A1 na A2 ili obrnuto). To je zato što svaki sustav prirodno preferira stanja niske energije i visoke entropije. Ovo stvara stanje molekularne difuzije.
Koja je razlika između konvekcije i difuzije?
Konvekcija i difuzija su fizički procesi koje možemo kemijski opisati kroz kretanje čestica. Ključna razlika između konvekcije i difuzije je u tome što je konvekcija veliko kretanje velike mase čestica u istom smjeru kroz tekućinu, dok je difuzija kretanje pojedinačnih čestica i prijenos impulsa čestice i energije na druge čestice u tekućini.
Sljedeća infografika navodi razlike između konvekcije i difuzije u tabličnom obliku za usporedbu.
Sažetak – Konvekcija vs difuzija
Konvekcija je proces prijenosa topline kroz masovno kretanje molekula unutar tekućina. Difuzija je kretanje molekula iz područja visoke koncentracije u područje niske koncentracije putem koncentracijskog gradijenta. Stoga je ključna razlika između konvekcije i difuzije u tome što je konvekcija veliko kretanje velike mase čestica u istom smjeru kroz tekućinu, dok je difuzija kretanje pojedinačnih čestica i prijenos impulsa čestice i energije na druge čestice u tekućina.
