Διάχυση
Η διάχυση είναι μια διαδικασία κατά την οποία τα μόρια ενός υλικού μετακινούνται από μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης (όπου υπάρχουν πολλά μόρια) σε μια περιοχή χαμηλής συγκέντρωσης (όπου υπάρχουν λιγότερα μόρια) μέχρι να επιτευχθεί ισορροπία (τα μόρια κατανέμονται ομοιόμορφα).
Η διάχυση συμβαίνει συνήθως σε ένα διάλυμα σε αέριο ή σε υγρό. Είναι δυνατόν να δούμε τη διάχυση να συμβαίνει όταν δύο υγρά αναμιγνύονται σε ένα διαφανές δοχείο. Περιγράφει τη συνεχή κίνηση των σωματιδίων σε όλα τα υγρά και τα αέρια. Τα σωματίδια αυτά κινούνται προς όλες τις κατευθύνσεις προσκρούοντας το ένα στο άλλο. Η διάχυση μπορεί να λειτουργήσει μόνο με αέρια και υγρά.
Περιεχόμενα
· 1 Παραδείγματα
· 2 Ρυθμός διάχυσης
· 3 Επιφάνεια και όγκος
· 4 Σχετικές σελίδες
· 5 Αναφορές
Παραδείγματα
- Ένας κύβος ζάχαρης αφήνεται για λίγο σε ένα ποτήρι με νερό.
- Η μυρωδιά της αμμωνίας εξαπλώνεται από το μπροστινό μέρος της αίθουσας προς το πίσω μέρος της.
- Οι αναθυμιάσεις του αρώματος αναδύονται από το μπουκάλι όταν αφαιρείται το καπάκι.
- Το χρώμα τροφίμων που πέφτει στο ποτήρι εξαπλώνεται.
- η μυρωδιά του φαγητού εξαπλώνεται σε όλο το σπίτι
Τα μόρια τείνουν να μετακινούνται από μέρη υψηλής συγκέντρωσης σε μέρη χαμηλής συγκέντρωσης, απλά κινούμενα τυχαία. Για παράδειγμα, υπάρχει περισσότερο οξυγόνο στον πνεύμονα από ό,τι στο αίμα, οπότε τα μόρια οξυγόνου τείνουν να μετακινηθούν στο αίμα. Ομοίως, υπάρχουν περισσότερα μόρια διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα από ό,τι στον πνεύμονα, οπότε τα μόρια διοξειδίου του άνθρακα θα τείνουν να μετακινηθούν προς τον πνεύμονα. Αυτό συμβαίνει στην κυτταρική βιολογία, όπου μικρά μόρια απλά διαχέονται μέσω της κυτταρικής μεμβράνης, αλλά μεγαλύτερα μόρια περνούν μόνο με τη χρήση ενέργειας: βλέπε ενεργή μεταφορά.
Η τυχαία κίνηση των μορίων του ρευστού τα κάνει να εξαπλώνονται μέχρι να τα σταματήσει ένα όριο.
Η διάχυση είναι μια παθητική διαδικασία, επομένως δεν απαιτεί ενέργεια, καθώς πραγματοποιείται κατά μήκος μιας βαθμίδας συγκέντρωσης.
Ρυθμός διάχυσης
Η διάχυση επηρεάζεται από:
- η βαθμίδα συγκέντρωσης - η διάχυση θα είναι μεγαλύτερη όπου η βαθμίδα είναι μεγαλύτερη
- οι θερμοκρασίες - η διάχυση θα γίνει ταχύτερα όταν οι θερμοκρασίες είναι υψηλότερες, καθώς υπάρχει περισσότερη κινητική ενέργεια
- η επιφάνεια - η διάχυση θα είναι μεγαλύτερη εκεί όπου είναι μεγαλύτερη
- η απόσταση διάχυσης - η διάχυση θα είναι μεγαλύτερη όταν υπάρχει μικρή απόσταση διάχυσης
Επιφάνεια και όγκος
Στους μικρούς μονοκύτταρους οργανισμούς, η απλή διάχυση μπορεί να ανταλλάσσει μόρια αρκετά γρήγορα ώστε να τους κρατήσει ζωντανούς. Ο μεγάλος λόγος επιφάνειας προς όγκο βοηθάει.
Ωστόσο, για πολυκύτταρους οργανισμούς η απλή διάχυση δεν είναι αρκετή. Για να παραμείνουν ζωντανοί, πρέπει να μεταφέρουν περισσότερο υλικό σε μεγαλύτερες αποστάσεις. Έχουν εξελιχθεί ώστε να διαθέτουν εσωτερικές δομές και συστήματα για την ταχεία μετακίνηση διανομής. Για παράδειγμα, οι άνθρωποι έχουν πνεύμονες για να κάνουν τη διάχυση να γίνεται γρήγορα. Το ίδιο συμβαίνει και στα φυτά με το φύλλο.
Ένα διάγραμμα της διάχυσης που συμβαίνει. Το πρώτο διάγραμμα δείχνει σωματίδια σε ένα υγρό. Το δεύτερο δείχνει το ίδιο υγρό λίγα δευτερόλεπτα αργότερα, αφού τα σωματίδια έχουν διασκορπιστεί.
Σχετικές σελίδες
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η διάχυση;
Α: Η διάχυση είναι μια διαδικασία κατά την οποία μόρια ενός υλικού μετακινούνται από μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης σε μια περιοχή χαμηλής συγκέντρωσης μέχρι να επιτευχθεί ισορροπία.
Ερ: Σε τι είδους υλικά συμβαίνει συνήθως η διάχυση;
Α: Η διάχυση συμβαίνει συνήθως σε ένα μείγμα σε αέριο, σε υγρό και περιστασιακά σε κολλοειδή.
Ερ: Πώς μπορούμε να παρατηρήσουμε τη διάχυση;
Α: Είναι δυνατόν να δούμε τη διάχυση να συμβαίνει όταν δύο υγρά αναμιγνύονται σε ένα διαφανές δοχείο.
Ερ: Τι περιγράφει η διάχυση;
Α: Η διάχυση περιγράφει τη συνεχή κίνηση των σωματιδίων σε όλα τα υγρά, τα αέρια και τα κολλοειδή. Τα σωματίδια αυτά κινούνται προς όλες τις κατευθύνσεις προσκρούοντας το ένα στο άλλο.
Ερ: Υπάρχει κάποια συγκεκριμένη κατεύθυνση προς την οποία κινούνται τα σωματίδια κατά τη διάχυση;
Α: Όχι, τα σωματίδια κινούνται τυχαία και δεν έχουν κάποια συγκεκριμένη κατεύθυνση κατά τη διάρκεια της διάχυσης.
Ερ: Σταματά η κίνηση των σωματιδίων μετά την επίτευξη ισορροπίας;
Α: Ναι, μόλις επιτευχθεί η ισορροπία, η κίνηση των σωματιδίων σταματά, καθώς είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα σε όλο το υλικό.
Ερ: Υπάρχουν εξαιρέσεις σε αυτή τη διαδικασία;
Α: Ναι, ορισμένα υλικά μπορεί να απαιτούν πρόσθετη ενέργεια ή πίεση για τη διάχυση των μορίων μέσω αυτών λόγω της δομής ή της σύνθεσής τους.
