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Cuando quemas algo en la estufa, la cocina huele a humo. Sin embargo, unos minutos más tarde, todo su lugar olerá a comida quemada. Eso es porque los átomos de comida quemada se difunden a través de su hogar. La difusión es el proceso por el cual los átomos de un material se transfieren a otro material a través de un movimiento atómico aleatorio. En la difusión, los átomos tienden a extenderse de manera uniforme, como cuando el humo se mueve desde la alta concentración en la cocina a una concentración más baja en toda su casa. La velocidad de difusión depende de varios factores.
Temperatura
De todos los factores que influyen en la velocidad de difusión, la temperatura es la más importante. La temperatura tiene el mayor efecto sobre las tasas de difusión y es el factor más fácil de cambiar. El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de difusión al agregar energía a cada partícula. Esto se debe a que las partículas con más energía rebotan unas contra otras con mayor frecuencia y se distribuyen uniformemente por todo el volumen del material. Del mismo modo, bajar la temperatura disminuirá la velocidad de difusión al disminuir la energía de cada partícula.
Diferencia de concentración
La velocidad de difusión depende de la diferencia entre las concentraciones a través del material del huésped, con mayores diferencias de concentración que resultan en velocidades de difusión más altas. Por ejemplo, la difusión a través de una pared o membrana delgada ocurrirá rápidamente si hay una alta concentración de gas en un lado y ninguno de los gases en el otro lado de la pared. Si ya hay una cantidad casi igual de gas en ambos lados, la difusión será mucho más lenta.
Distancia de difusión
La velocidad de difusión está inversamente relacionada con la distancia a través de la cual se difunde el material. Es decir, distancias más pequeñas dan como resultado velocidades de difusión más rápidas y distancias más grandes dan como resultado velocidades de difusión más lentas. Esto tiene sentido, ya que un gas se difunde a través de una pared delgada mucho más rápido de lo que se difundiría a través de una pared gruesa.
Difusión y materiales de acogida
La velocidad de difusión también depende tanto del material que se difunde como del material a través del cual se difunde. A cierta temperatura, todas las partículas tienen la misma energía promedio. Esto significa que los átomos más ligeros, como el hidrógeno, el carbono, el oxígeno y el nitrógeno, viajan más rápido y son más móviles que los átomos más grandes, como el cobre o el hierro. Los materiales hechos de estos átomos más ligeros se difunden más rápido que los materiales más pesados.