Figura. Mezcla de dos gases

En un sistema de recipientes rígidos conectados por válvulas, el control y la cuantificación de la difusión de gases requiere la instalación de, al menos, un manómetro en cada recipiente. Esto permite registrar las presiones iniciales antes de abrir las válvulas y las presiones finales una vez que los gases han alcanzado el equilibrio. Al despreciar el volumen de los conductos de conexión, asumimos que el volumen total del sistema es la simple suma de los volúmenes individuales de cada recipiente, lo cual es válido siempre que las tuberías sean muy delgadas comparadas con los tanques principales.

Cuando se abren las válvulas, los gases comienzan a difundirse de las áreas de mayor presión a las de menor presión. Este proceso está gobernado por la ley de Fick, que establece que el flujo de moléculas es proporcional al gradiente de concentración (o presión, en el caso de gases ideales). La velocidad de difusión depende además de la temperatura y la masa molecular de los componentes gaseosos: moléculas más ligeras difunden más rápido.

El tiempo de difusión para alcanzar el equilibrio se calcula a partir de la relación entre el volumen de los recipientes y la conductividad de las válvulas, así como el coeficiente de difusión específico del gas en cuestión. En muchos experimentos, se mide la evolución de la presión en función del tiempo y se ajusta a un modelo exponencial que describe la aproximación al valor de equilibrio.

Para gases ideales, la Ley de Dalton permite calcular la presión parcial de cada componente tras la mezcla, y la Ley de Avogadro justifica la aditividad de volúmenes a presión y temperatura constantes. De esta forma, la presión total final en cada recipiente se obtiene sumando las presiones parciales resultantes.

En la práctica, es fundamental verificar que no existan fugas y que los manómetros estén correctamente calibrados. De este modo, se garantiza que las mediciones reflejen exclusivamente el intercambio de gas entre los compartimentos, permitiendo estudiar con precisión fenómenos de difusión, equilibrio de presiones y propiedades termodinámicas de las mezclas gaseosas.