Rozproszenie a dyfuzja
Rozproszenie i dyfuzja to dwa tematy omawiane w fizyce i innych powiązanych dziedzinach. Dyspersja to proces omawiany w fizyce pod wpływem fal i optyki oraz pod właściwościami materiałów. Dyfuzja to proces omawiany we właściwościach materiałów. Oba te zjawiska są bardzo ważne w zrozumieniu takich dziedzin, jak optyka, materiałoznawstwo, akustyka, dynamika płynów i wiele innych dziedzin. W tym artykule omówimy, czym jest dyspersja i dyfuzja, ich definicje, zastosowania oraz podobieństwa i różnice między dyspersją a dyfuzją.
Dyfuzja
Fuzja to proces, w którym cząsteczki, cząsteczki lub atomy łączą się, tworząc większe jednostki. Dyfuzja to odwrotny proces fuzji. Podczas dyfuzji atomy, cząsteczki lub molekuły są oddzielane od oryginalnej jednostki. Jeśli proces dyfuzji zachodzi w cieczy, takiej jak woda, rozproszone cząstki są losowo rozprowadzane w całej objętości. Gdy ciało stałe, które jest rozpuszczalne w cieczy, zostanie umieszczone w tej cieczy, ulega dyfuzji na mniejsze cząstki. Jeśli ilość ciała stałego w cieczy jest mniejsza niż masa nasycenia ciała stałego w tej cieczy, ciało stałe całkowicie rozpuszcza się tworząc jednorodny roztwór. Jeśli masa jest większa niż masa nasycenia, część ciała stałego pozostaje stała. Masa nasycenia roztworu zależy od ciała stałego, cieczy i temperatury.
Proces dyfuzji zawsze wymaga zerwania wiązań. Zerwanie więzi wymaga energii. Dlatego proces dyfuzji jest zawsze endotermiczny. Wzrost temperatury spowodowałby większą dyfuzję. Dyfuzja może zachodzić nawet bez medium. Przemiana lodu w wodę jest procesem dyfuzji. Wiązania między cząsteczkami wody w lodzie zostają zerwane, aby osiągnąć stan cieczy.
Rozproszenie
Rozproszenie to proces, w którym materia przepływa od wysokiego do niskiego stężenia. Dyspersję omawia się w optyce, falach dźwiękowych i falach wodnych. Proces dyspersji zachodzi, gdy występuje duże stężenie materii rozproszonej. Przypadkowy ruch materii powoduje, że cząstki poruszają się w przypadkowych kierunkach. Powoduje to rozproszenie się cząstek w całym medium. Kiedy to rozprzestrzenianie się zakończy, a układ staje się jednorodny w odniesieniu do tego materiału, mówi się, że układ jest w równowadze. Jeśli rozproszona objętość jest nieskończona, osiągnięcie równowagi zajmuje nieskończony czas. Dyspersja omawiana w optyce odnosi się do rozpraszania wiązek światła z instrumentów takich jak pryzmaty. Dyspersja fal dźwiękowych i wodnych odnosi się do dyspersji fal z powodu anomalii ciśnienia i gęstości wewnątrz materiału.
Jaka jest różnica między dyspersją a dyfuzją?
• Dyspersja to proces, w którym cząstki są rozprowadzane równomiernie w całej objętości, natomiast dyfuzja to proces, w którym cząstki są oddzielane od większej struktury.
• Dyfuzja jest zawsze procesem endotermicznym, podczas gdy dyspersja jest procesem bez zmiany entalpii.
