Co to jest transfer masowy?

Transfer masy odnosi się do ruchu materii z miejsca na miejsce, co powoduje zmianę netto w lokalizacji masy. Termin ten jest najczęściej stosowany w kontekście przemysłowym lub inżynieryjnym w odniesieniu do procesów obejmujących dyfuzję, ale w niektórych obszarach technicznych lub naukowych może również odnosić się do innych zjawisk. Transfer masy odbywa się w szerokiej gamie zjawisk, od procesów przemysłowych po klimat i pogodę Ziemi po ruchy ciał niebieskich.

Przenoszenie masy przez dyfuzję jest niezwykle powszechnym zjawiskiem w życiu codziennym. Wszystkie cząsteczki w cieczach i gazach są w ciągłym ruchu, co powoduje, że stężenia substancji rozprzestrzeniają się, dopóki ich masy nie zostaną równomiernie rozproszone, proces zwany dyfuzją molekularną. Dlatego na przykład kropla barwnika spożywczego w wodzie rozprzestrzeni się, dopóki nie zmieszała się równomiernie z wodą i dlaczego gaz ziemny z wycieku gazu lub tlenku węgla z pożaru może rozprzestrzeniać się przez budynek. Inne charakterystyczneCS materii, takie jak ciepło, ciśnienie i pęd, również rozładowują w ten sposób, a to może również powodować ruch masy.

Masowe transfer jest ważny w branży i inżynierii. Procesy separacji, które dzielą substancje na oddzielne produkty o różnych cechach, oparte są na transferie masy. W nowoczesnym przemyśle stosuje się szeroką gamę procesów separacji i może wykorzystywać czysto mechaniczne środki przenoszenia lub uwzględniać również reakcje chemiczne. Destylacja i krystalizacja są przykładami tego pierwszego, podczas gdy procesy chemiczne stosowane do udoskonalenia ropy naftowej są przykładami tego drugiego.

Jest to również ważne w wielu zjawiskach naturalnych. Jest to niezbędne do życia, ponieważ dyfuzja jest jednym z głównych mechanizmów, dzięki którym niezbędne materiały są poruszane przez ciało. Przenoszenie masy cząstek w atmosferze, czy to poprzez dyfuzję cząsteczkową, czy z powodu ciśnieniaD gradienty temperatury, napędzają pogodę i klimat Ziemi.

Transfer masy w astrofizyce odnosi się do przenoszenia masy z jednego obiektu, najczęściej gwiazdy, do innego obiektu poprzez siłę grawitacji. Masa każdej gwiazdy tworzy obszar przestrzeni, w której materia jest związana z gwiazdą przez jej grawitację. Nazywa się to płatem Roche, który otacza gwiazdę i różni się w zależności od masy gwiazdy. Wszelkie sprawy z gwiazdy sięgające tego obszaru można potencjalnie oderwać się od grawitacji innego masywnego obiektu, takiego jak towarzysz gwiazdy w systemie binarnym, co powoduje przeniesienie masy. Jest to przyczyna wielu zjawisk astronomicznych w binarnych systemach gwiazd, takich jak Novae, które występują, gdy biała karłowca gwiazda akretuje wystarczającą masę z gwiazdy towarzyszącego, aby oderwać masę jądrową i emisje rentgenowskie wytwarzane przez systemy binarne rentgenowskie, w których jednym z komponentów jest czarna dziura lub neutronowa gwiazda, która odsuwa masę od drugiej gwiazdy.