O que é difusão?

Difusão é o processo no qual átomos ou moléculas se movem de uma região de alta concentração para uma área de baixa concentração. Na maioria dos casos, a difusão ocorre em gases e líquidos. Durante a difusão, o movimento da matéria continua até que haja uma distribuição uniforme. O padrão de movimento depende do gradiente de concentração dos fluidos ou gases envolvidos. O termo difusão vem de uma palavra latina "diffundere" que significa "espalhar-se". Além da difusão, outras formas pelas quais as substâncias se movem de uma região para outra incluem transporte ativo e osmose. O conceito de difusão afeta muitas disciplinas, como biologia, física, finanças, economia, sociologia e química.

Difusão Falsa

Falsa difusão refere-se ao erro que ocorre quando se usa a fórmula de diferenciação contra o vento para calcular casos multidimensionais de convecção-difusão. O erro está ausente quando o fluxo de propriedade é paralelo a cada eixo principal.

O processo de difusão

Há duas maneiras pelas quais a difusão ocorre: a abordagem fenomenológica e o ponto de vista atomístico. De acordo com a abordagem fenomenológica, a difusão ocorre quando uma substância se move de uma região altamente concentrada para uma região de baixa concentração, que é baseada na lei de difusão de Fick. Pelo contrário, a visão atomística entende a difusão como resultado de um passeio aleatório de partículas em uma substância. Dois estudiosos, Robert Brown e Albert Einstein, conceberam essa visão. Brown é responsável pela teoria da marcha aleatória, que ele projetou em 1827, enquanto Einstein desenvolveu as propriedades atomísticas da difusão e a teoria do movimento browniano.

Fatores que afetam a difusão

Quatro fatores principais afetam a difusão de fluidos. Um é o gradiente de concentração. Gradientes de concentração mais altos levarão a taxas mais altas de difusão e vice-versa. Segundo, a temperatura também afeta a difusão, pois influencia a propriedade cinética da matéria. Quando as temperaturas são elevadas, a velocidade das partículas em movimento aumenta, levando a uma difusão mais rápida. Terceiro, a difusão depende da densidade de um gás ou líquido. Sempre que a substância difusora tiver uma densidade menor, ela se tornará mais leve e poderá se difundir mais rapidamente. A densidade é levemente influenciada pelo tamanho das partículas também.

Exemplos de difusão

Um exemplo de difusão é observado em experimentos de laboratório. Sempre que o composto de sulfeto de hidrogênio é usado, produz um cheiro pungente. Com o tempo, todo mundo no laboratório pode sentir o cheiro do gás. Esse cheiro é uma evidência da difusão do gás na sala. O gás se difundirá lentamente no laboratório até atingir um estado de equilíbrio. Outro exemplo comum é o corante alimentar usado na cozinha. Quando o corante alimentar é misturado na água e depois adicionado aos alimentos, ele se espalha de forma homogênea nos alimentos. Finalmente, quando um perfume é pulverizado em uma sala, ele se espalha por toda a sala, tornando possível sentir o cheiro de qualquer lugar da sala. A propagação do perfume é um exemplo de difusão de gás na atmosfera. Na sociologia, um exemplo de difusão é o conceito de difusão cultural, que afirma que a cultura de um grupo étnico ou raça pode rapidamente se espalhar para outro.