Fenomenos de transportes

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Difusão

A difusão molecular, freqüentemente chamada simplesmente difusão, é um exemplo de fenômeno de transporte de matéria onde um soluto é transportado devido aos movimentos das moléculas de um fluido (líquido ou gás), pelo movimento térmico de todos as partículas a temperaturas acima do zero absoluto. Estes movimentos fazem com que, do ponto de vista macroscópico, o soluto passe das zonasmais elevada de concentração para zonas de baixa concentração.
A difusão molecular de um solvente ocorre no sentido inverso, ou seja, de uma solução menos concentrada para uma solução mais concentrada. Quando esta difusão do solvente ocorre através de uma membrana semi-permeável é denominada de osmose. A solução menos concentrada é denominada hipotônica e a mais concentrada de hipertônica. Esteprocesso de difusão do soluto ou solvente é extremamente importante na absorção de nutrientes pelas células, através da membrana celular. A difusão acontece até as duas soluções ficarem "isotônicas", isto é, com a mesma concentração.
A taxa deste movimento é uma função da temperatura, viscosidade do fluido e o tamanho (massa) das partículas, mas não é função da concentração. Difusão explica ofluxo líquido (o balanço) de moléculas de uma região de concentração mais alta para uma de concentração mais baixa, mas é importante se notar que difusão também ocorre onde não existe um gradiente de concentração.O resultado da difusão é ums gradual mistura de materiais. Em uma fase com temperatura uniforme, ausência de forças externas líquidas atuando sobre as partículas, o processo de difusão acabarápor resultar em mistura completa.
A difusão molecular é tipicamente descrita matematicamente usando-se as leis de Fick da difusão.
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Classificações
Para efeitos de classificação, e dos equacionamentos específicos, a difusão é dividida quanto à homogeneidade ou heterogeneidade das espécies em difusão como autodifusão, quando a difusão se dá entreátomos de mesma espécie (como entre seus isótopos) e interdifusão, quando a difusão se dá entre átomos de espécies diferentes.
Exemplificando: quando se tem duas misturas gasosas, consideradas a mesma pressão e temperatura, formadas apenas de hidrogênio prótio e seu isótopo mais pesado, com um nêutron a mais no núcleo, deutério, mas de composições destes diferentes, e que são colocadas em contato,a difusão dos isótopos na mistura trata-se de autodifusão.
Quando temos carbono em liga de ferro, e este migra para outra parte da liga com menor concentração de carbono, como os átomos são de diferentes elementos, de núcleos de diferentes números de prótons, trata-se de interdifusão.
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-------------------------------------------------Aplicações
Difusão é de importância fundamental em muitas disciplinas de física, química e biologia. Alguns exemplos de aplicações da difusão são:
* Sinterização para produzir materiais sólidos (metalurgia do pó, produção de cerâmicas)
* Projeto de reatores químicos
* Projeto de catalisadores em indústria química
* Aço pode passar por processos que incluam difusão (e.g., com carbono ounitrogênio) para modificar suas propriedades
* Aplicação de dopantes durante a produção de semicondutores.
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Significância

Representação esquemática da mistura de duas substâncias por difusão.
Difusão é parte dos fenômenos de transportes. Dos mecanismos de transporte de massa, a difusãomolecular é conhecida como a mais lenta.
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Em biologia
Em biologia celular, difusão é a principal forma de transporte para materiais necessários tais como aminoácidos no interior das células.[1] A difusão de água (H2O) através de uma parcialmente permeável membrana é classificada como osmose....
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