Il trasferimento di massa si riferisce al movimento della materia da un luogo all’altro, con conseguente cambiamento netto nella posizione della massa. Il termine è più comunemente utilizzato in ambito industriale o ingegneristico per riferirsi a processi di diffusione, ma in alcune aree tecniche o scientifiche può riferirsi anche ad altri fenomeni. Il trasferimento di massa avviene in una vasta gamma di fenomeni, che vanno dai processi industriali al clima e alle condizioni meteorologiche della Terra fino ai movimenti dei corpi celesti.
Il trasferimento di massa per diffusione è un fenomeno estremamente comune nella vita quotidiana. Tutte le molecole nei liquidi e nei gas sono in continuo movimento e questo fa sì che le concentrazioni di una sostanza si diffondano fino a quando le loro masse non si disperdono uniformemente, un processo chiamato diffusione molecolare. Questo è il motivo per cui, ad esempio, una goccia di colorante alimentare nell’acqua si diffonderà fino a mescolarsi uniformemente con l’acqua e perché il gas naturale da una fuga di gas o il monossido di carbonio da un incendio possono diffondersi attraverso un edificio. Anche altre caratteristiche della materia, come il calore, la pressione e la quantità di moto, si disinnescano in questo modo e questo può anche causare il movimento della massa.
Il trasferimento di massa è importante nell’industria e nell’ingegneria. I processi di separazione, che suddividono le sostanze in prodotti separati con caratteristiche diverse, si basano sul trasferimento di massa. Un’ampia varietà di processi di separazione è utilizzata nell’industria moderna e può utilizzare mezzi di trasferimento puramente meccanici o incorporare anche reazioni chimiche. Distillazione e cristallizzazione sono esempi della prima, mentre i processi chimici utilizzati per raffinare il petrolio greggio sono esempi della seconda.
È anche importante in molti fenomeni naturali. È essenziale per la vita, poiché la diffusione è uno dei principali meccanismi attraverso i quali i materiali essenziali vengono spostati attraverso il corpo. Il trasferimento di massa di particelle nell’atmosfera, sia attraverso la diffusione molecolare che a causa di gradienti di pressione e temperatura, determina il tempo e il clima della Terra.
Il trasferimento di massa in astrofisica si riferisce al trasferimento di massa da un oggetto, molto spesso una stella, a un altro oggetto attraverso la forza di gravità. La massa di ogni stella crea una regione di spazio all’interno della quale la materia è legata alla stella dalla sua gravità. Questo è chiamato lobo di Roche, che circonda la stella e varia di dimensioni in base alla massa della stella. Qualsiasi materia proveniente dalla stella che si estende oltre quest’area può essere potenzialmente trascinata via dalla gravità di un altro oggetto massiccio, come il compagno della stella in un sistema binario, con conseguente trasferimento di massa. Questa è la causa di una serie di fenomeni astronomici nei sistemi di stelle binarie, come le novae che si verificano quando una stella nana bianca accumula massa sufficiente dalla sua stella compagna per innescare la fusione nucleare e le emissioni di raggi X prodotte dal sistema binario di raggi X. sistemi, in cui uno dei componenti è un buco nero o una stella di neutroni che allontana massa dall’altra stella.