Vad är skillnaden mellan diffusion och effusion?

När en volym av gas frigörs från ett mindre område till ett annat större område med mindre tryck diffunderar eller släpper gasen ut i behållaren. Den primära skillnaden mellan diffusion och effusion är barriären, som filtrerar gasen när den rör sig mellan de två volymerna.

Barriären är nyckeln

Effusion inträffar när en barriär med ett eller många små hål förhindrar gas från att expandera till den nya volymen om inte en gasmolekyl råkar röra sig genom hålet. Termen "liten" avser hål med diametrar mindre än den genomsnittliga fria vägen för gasmolekylerna. Genomsnittlig fri bana är det genomsnittliga avståndet som en individuell gasmolekyl reser innan den kolliderar med en annan gasmolekyl.

Diffusion uppstår när hål i en barriär är större än den genomsnittliga fria vägen för en gas. Om ingen barriär finns, överväg en "barriär" med ett stort hål stort nog för att täcka gränsen mellan de två volymerna.

Praktisk påminnelse: små hål = effusion, stora hål = diffusion

Vilket är snabbare?

Effusion transporterar vanligtvis partiklar snabbare eftersom de inte behöver flytta runt andra partiklar för att nå sin destination. I huvudsak orsakar negativt tryck snabb rörelse. 

I avsaknad av samma nivå av undertryck begränsas hastigheten vid vilken diffusion sker av storleken och kinetisk energi hos de andra partiklarna i lösningen, utöver koncentrationsgradienten.