La principale différence entre la diffusion et l'effusion est que la diffusion se produit lorsque les trous dans une barrière sont plus grands que le libre parcours moyen du gaz, mais que l'effusion se produit lorsque les trous dans une barrière sont plus petits que le libre parcours moyen d'un gaz.
La diffusion et l'effusion sont des propriétés des gaz et les élèves confondent souvent ces propriétés en raison de noms à consonance similaire. Bien que la diffusion et l'effusion impliquent des gaz, et comment les gaz s'écoulent et de quels facteurs dépend ce débit, les deux phénomènes sont différents l'un de l'autre. La manière dont ils sont différents sera discutée dans cet article.
Qu'est-ce que la diffusion ?
La diffusion d'un gaz est le processus d'expansion du gaz vers un nouveau volume à travers une barrière qui a des trous, qui sont plus grands que le libre parcours moyen du gaz. Le libre parcours moyen est la distance moyenne parcourue par une molécule de gaz individuelle avant qu'elle ne se colloïde avec une autre molécule de gaz.
Figure 01: Processus de diffusion
Cependant, s'il n'y a pas de barrière, nous considérons un grand trou suffisamment grand pour couvrir la frontière entre le gaz et le nouveau volume (vers lequel le gaz va se dilater). De plus, la diffusion est plus lente que l'épanchement. C'est parce que la diffusion est limitée par la taille et l'énergie cinétique des molécules de gaz.
Qu'est-ce qu'un épanchement ?
L'effusion est une autre propriété des gaz qui permet aux gaz de passer des zones de haute pression aux zones de basse pression à travers un trou d'épingle. En d'autres termes, c'est le processus d'expansion du gaz à travers une barrière avec un ou plusieurs petits trous; la barrière empêche la distribution de gaz à moins que les molécules de gaz ne traversent les trous. Ici, le terme "petits trous" signifie les trous qui ont un diamètre inférieur au libre parcours moyen du gaz.
Figure 02: Épanchement d'un gaz
Généralement, l'effusion est plus rapide que la diffusion car les molécules de gaz n'ont pas besoin de se déplacer autour d'autres molécules de gaz pour trouver leur destination. Plus précisément, une pression négative sur le gaz accélérera le processus d'épanchement.
Quelle est la différence entre la diffusion et l'épanchement ?
La diffusion se produit lorsque les trous d'une barrière sont plus grands que le libre parcours moyen du gaz, tandis que l'effusion se produit lorsque les trous d'une barrière sont plus petits que le libre parcours moyen d'un gaz. C'est la principale différence entre la diffusion et l'épanchement. De plus, la diffusion des molécules de gaz à travers la barrière est plus facile que le mouvement des molécules de gaz par effusion. Cela est principalement dû à la taille des trous dans la barrière; la barrière a un diamètre supérieur au libre parcours moyen des molécules de gaz en diffusion alors que la barrière a un diamètre inférieur au libre parcours moyen des molécules de gaz en effusion. Par conséquent, il s'agit également d'une différence significative entre la diffusion et l'épanchement.
Cependant, le taux de diffusion est plus lent par rapport à l'épanchement. C'est parce que la diffusion est limitée par la taille et l'énergie cinétique des molécules de gaz. De plus, les molécules de gaz doivent se déplacer autour d'autres molécules de gaz pour trouver leur destination à travers la barrière, ce qui ne se produit pas lors d'un épanchement.
L'infographie ci-dessous présente la différence entre la diffusion et l'épanchement sous forme de tableau.
Résumé - Diffusion vs Effusion
Dans cet article, nous avons discuté des termes diffusion et effusion concernant les gaz. le différence clé entre la diffusion et l'effusion est que la diffusion se produit lorsque les trous dans une barrière sont plus grands que le libre parcours moyen du gaz, tandis que l'effusion se produit lorsque les trous dans une barrière sont plus petits que le libre parcours moyen d'un gaz.
