Qu'est-ce que la diffusion?

La diffusion est le processus par lequel des atomes ou des molécules passent d’une région à forte concentration à une région à faible concentration. Dans la plupart des cas, la diffusion se produit dans les gaz et les liquides. Pendant la diffusion, le mouvement de la matière continue jusqu'à ce qu'il y ait une distribution uniforme. Le schéma de déplacement dépend du gradient de concentration des fluides ou des gaz impliqués. Le terme diffusion vient d'un mot latin "diffundere" qui signifie "s'étaler". Outre la diffusion, le transport actif et l'osmose sont d'autres moyens par lesquels les substances se déplacent d'une région à une autre. Le concept de diffusion touche de nombreuses disciplines telles que la biologie, la physique, la finance, l'économie, la sociologie et la chimie.

Fausse diffusion

La fausse diffusion renvoie à l'erreur qui survient lorsque l'on utilise la formule de différenciation au vent pour calculer des cas multidimensionnels de diffusion par convection. L'erreur est absente lorsque le flux de propriété est parallèle à chaque grand axe.

Le processus de diffusion

La diffusion se produit de deux manières: l'approche phénoménologique et le point de vue atomistique. Selon l'approche phénoménologique, la diffusion se produit lorsqu'une substance passe d'une région fortement concentrée à une région faiblement concentrée, qui repose sur la loi de diffusion de Fick. Au contraire, la vision atomistique comprend la diffusion comme résultat d'un parcours aléatoire de particules dans une substance. Deux spécialistes, Robert Brown et Albert Einstein, ont conçu cette vue. Brown est responsable de la Random Walk Theory, qu'il a conçue en 1827, tandis qu'Einstein a conçu les propriétés atomistiques de la diffusion et la théorie du mouvement brownien.

Facteurs influant sur la diffusion

Quatre facteurs principaux affectent la diffusion des fluides. L'un est le gradient de concentration. Des gradients de concentration plus élevés entraîneront des taux de diffusion plus élevés et inversement. Deuxièmement, la température affecte également la diffusion, car elle influence la propriété cinétique de la matière. Lorsque les températures sont élevées, la vitesse des particules en mouvement augmente, entraînant une diffusion plus rapide. Troisièmement, la diffusion dépend de la densité d'un gaz ou d'un liquide. Chaque fois que la substance diffusante a une densité inférieure, elle devient plus légère et peut diffuser plus rapidement. La densité est également légèrement influencée par la taille des particules.

Exemples de diffusion

Un exemple de diffusion est observé dans des expériences de laboratoire. Chaque fois que le composé sulfure d'hydrogène est utilisé, il dégage une odeur âcre. Avec le temps, tout le monde dans le laboratoire peut sentir le gaz. Cette odeur témoigne de la diffusion du gaz dans la pièce. Le gaz diffusera lentement dans le laboratoire jusqu'à atteindre un état d'équilibre. Un autre exemple courant est le colorant alimentaire utilisé dans la cuisine. Lorsque le colorant alimentaire est mélangé à de l'eau puis ajouté à de la nourriture, il se répand de manière homogène dans la nourriture. Enfin, lorsque vous vaporisez du parfum dans une pièce, il se répand dans toute la pièce, ce qui permet de sentir le parfum de n’importe où dans la pièce. La propagation du parfum est un exemple de diffusion de gaz dans l'atmosphère. En sociologie, un exemple de diffusion est le concept de diffusion culturelle, qui affirme que la culture d'un groupe ethnique ou d'une race peut rapidement se propager à un autre.

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