Sự khác biệt chính giữa khuếch tán và tràn dịch là sự khuếch tán xảy ra khi các lỗ trong vật chắn lớn hơn đường đi tự do trung bình của khí nhưng, sự tràn ra xảy ra khi các lỗ trong vật chắn nhỏ hơn đường đi tự do trung bình của khí.
Sự khuếch tán và sự phóng điện là tính chất của chất khí và học sinh nhầm lẫn rất nhiều giữa các tính chất này vì tên gọi giống nhau. Mặc dù cả sự khuếch tán và sự tràn ra đều liên quan đến chất khí, và cách chất khí chảy và tốc độ dòng chảy này phụ thuộc vào những yếu tố nào, hai hiện tượng này khác nhau. Cách thức chúng khác nhau sẽ được thảo luận trong bài viết này.
Diffusion là gì?
Sự khuếch tán của một chất khí là quá trình mở rộng chất khí đến một thể tích mới thông qua một vật chắn có các lỗ, lỗ này lớn hơn đường đi tự do trung bình của chất khí. Quãng đường tự do trung bình là khoảng cách trung bình mà một phân tử khí riêng lẻ di chuyển trước khi nó kết dính với một phân tử khí khác.
Hình 01: Quá trình khuếch tán
Tuy nhiên, nếu không có vật chắn thì ta coi một lỗ lớn đủ lớn để che ranh giới giữa khí và thể tích mới (mà khí sẽ nở ra). Hơn nữa, sự khuếch tán chậm hơn so với tràn dịch. Đó là vì sự khuếch tán bị giới hạn bởi kích thước và động năng của các phân tử khí.
Effusion là gì?
Sự sủi bọt là một tính chất khác của khí cho phép khí di chuyển từ vùng có áp suất cao đến vùng có áp suất thấp qua lỗ kim. Nói cách khác, đó là quá trình khí giãn nở qua một vật chắn có một hoặc nhiều lỗ nhỏ; hàng rào ngăn cản sự phân phối khí trừ khi các phân tử khí tình cờ di chuyển qua các lỗ. Ở đây, thuật ngữ "lỗ nhỏ" có nghĩa là các lỗ có đường kính nhỏ hơn đường đi tự do trung bình của khí.
Hình 02: Sự phóng khí
Thông thường, sự lan tỏa nhanh hơn sự khuếch tán vì không cần các phân tử khí di chuyển xung quanh các phân tử khí khác để tìm điểm đến của chúng. Cụ thể, áp suất âm trên khí sẽ đẩy nhanh quá trình tràn dịch.
Sự khác biệt giữa sự khuếch tán và sự lan tỏa là gì?
Sự khuếch tán xảy ra khi các lỗ trong vật chắn lớn hơn đường đi tự do trung bình của khí trong khi hiện tượng tràn ra xảy ra khi các lỗ trong vật chắn nhỏ hơn đường đi tự do trung bình của khí. Đây là sự khác biệt chính giữa khuếch tán và tràn dịch. Hơn nữa, sự khuếch tán của các phân tử khí qua lớp chắn dễ dàng hơn sự di chuyển của các phân tử khí qua hiện tượng tràn dịch. Nó chủ yếu là do kích thước của các lỗ trên rào cản; rào cản có đường kính lớn hơn đường đi tự do trung bình của các phân tử khí trong khuếch tán trong khi rào cản có đường kính nhỏ hơn đường đi tự do trung bình của các phân tử khí trong trào lưu. Do đó, đây cũng là sự khác biệt đáng kể giữa khuếch tán và tràn dịch.
Tuy nhiên, tốc độ khuếch tán chậm hơn so với tràn dịch. Đó là vì sự khuếch tán bị giới hạn bởi kích thước và động năng của các phân tử khí. Ngoài ra, các phân tử khí cần phải di chuyển xung quanh các phân tử khí khác để tìm điểm đến của chúng thông qua rào cản mà điều này không xảy ra trong hiện tượng tràn dịch.
Đồ họa thông tin dưới đây trình bày sự khác biệt giữa khuếch tán và tràn dịch ở dạng bảng.
Tóm tắt - Sự khuếch tán và Sự lan tỏa
Trong bài viết này, chúng tôi đã thảo luận về các thuật ngữ khuếch tán và tràn ra liên quan đến khí. Sự khác biệt chính giữa khuếch tán và tràn là sự khuếch tán xảy ra khi các lỗ trong vật chắn lớn hơn đường đi tự do trung bình của khí trong khi hiện tượng tràn ra xảy ra khi các lỗ trong vật chắn nhỏ hơn đường đi tự do trung bình của khí.
