¿Cuál es la diferencia exacta entre difusión, convección y advección?

He tratado de explorar la información pero aún no tengo muy claro la diferencia exacta entre difusión , convección y advección . ¿Alguien puede ayudarme a aclarar mi concepto?

Respuestas (6)

La convección es el movimiento colectivo de partículas en un fluido y en realidad abarca tanto la difusión como la advección.

  • La advección es el movimiento de partículas a lo largo del flujo a granel.
  • La difusión es el movimiento neto de partículas de alta concentración a baja concentración.

Por lo general, describimos los dos anteriores usando las ecuaciones diferenciales parciales:

(advección) ψ t + ( tu ψ ) = 0 (difusión) ψ t = ( D ψ )
donde ψ es la cantidad en consideración, tu es la velocidad del fluido y D el coeficiente de difusión (a veces llamado difusividad).

Hay algunos matices en el efecto combinado de la convección (p. ej., mecanismos gravitacionales naturales forzados), pero la definición general es el movimiento total.

Como se menciona en la pregunta relacionada physics.stackexchange.com/q/24489/2451 , la convección generalmente involucra la idea de una transferencia de calor en el flujo que es responsable del movimiento colectivo .
@Lalylulelo: Estás hablando desde el punto de vista de la termodinámica. Desde el punto de vista de la dinámica de fluidos (que es el mío, ya que es el foco de mi investigación), la convección es como la definí: el movimiento colectivo de un fluido independientemente de la causa .

convección = difusión + advección.

Es decir, la convección es la suma del movimiento de un fluido debido al transporte a granel de los medios (como el agua de un río que fluye por una corriente - advección) y la dispersión browniana/osmótica de un constituyente fluido desde regiones de alta densidad a regiones de menor densidad (como una gota de tinta que se esparce lentamente en un vaso de agua - difusión).

Esto podría ser mejor si lo ampliaras un poco.
No sé, el conjunto de respuestas colectivas lo ha cubierto bastante bien.

La difusión es cuando las partículas individuales se mueven y transportan su impulso y energía a otras partículas. La convección es un gran movimiento (más o menos en la misma dirección) de una gran masa de partículas. Para la diferencia ver esto .

La mezcla de una gota de tinta en un vaso de agua es difusión. La mezcla de una gota de tinta (sustancias químicas) en un río que fluye es tanto difusión como advección. Piensa en los tornados, todo lo que cae en el vórtice del tornado se desmorona (difusión), se mezcla en el movimiento circular (advección) y se lleva con el tornado (movimiento del vórtice) (convección). Espero eso ayude.

Hola @MotaMota, bienvenido a Physics.SE. Esta es una respuesta muy tardía a una pregunta que ya tiene una respuesta aceptada. La respuesta que ha dado aquí también es bastante confusa e imprecisa. En general, es mejor responder preguntas más recientes (y) o sin respuesta, con respuestas más concretas.

Difusión: las partículas en movimiento aleatorio, van de una zona de alta concentración a una de baja concentración (porque chocan entre sí), por lo que no son fuerzas externas (gradiente de presión, campo eléctrico). Advección: las partículas se mueven bajo FUERZA EXTERNA. Entonces, la principal diferencia es el origen de la fuerza (colisión o fuerza externa). Agregaré que estos 2 mecanismos se pueden agregar o competir (como en las celdas).

Déjame tratar de darte una imagen visual de estos términos en la ecuación de advección-difusión (ADE): Mezcla de crema de café Advección (primer término en ADE): Es el movimiento mecánico del fluido. Por ejemplo, revolviendo una crema de café con una cuchara.

Difusión (2do término en ADE): Después de esta acción mecánica/cuchara, la crema se estirará y doblará y formará filamentos delgados. En este momento vemos una crema difuminadora. Esto se llama difusión molecular. Entonces, la advección aumenta los gradientes de concentración en el fluido, mientras que la difusión elimina estos gradientes.

Tenga en cuenta que la advección es crucial para lograr la mezcla (homogeneización de la crema/azúcar). En ausencia de advección, la difusión tardará meses en mezclar tu café (eso será aburrido).