Диффузия
Диффузия — это самопроизвольное взаимное проникновение частиц одного вещества между частицами другого из-за их хаотического теплового движения. Она происходит в газах, жидкостях и твёрдых телах, но с разной скоростью.
Диффузия подтверждает основные положения молекулярно-кинетической теории: вещества состоят из частиц, частицы непрерывно движутся и взаимодействуют. В результате движения частицы переходят из области, где их больше, в область, где их меньше, поэтому концентрация постепенно выравнивается.
От чего зависит скорость диффузии
- В газах диффузия идёт быстрее, чем в жидкостях, а в жидкостях — быстрее, чем в твёрдых телах.
- При повышении температуры частицы движутся быстрее, поэтому диффузия ускоряется.
- Чем меньше расстояние перемещения и чем меньше размеры частиц, тем быстрее происходит перемешивание.
Для количественного описания диффузии используют коэффициент диффузии \(D\). В простой модели среднее расстояние, пройденное частицей, связано со временем так:
Знак \(\sim\) означает пропорциональность по порядку величины: точный коэффициент зависит от выбранной модели и числа измерений.
Если открыть флакон с духами, запах постепенно распространяется по комнате даже без перемешивания воздуха. Молекулы пахучего вещества хаотически движутся и проникают между молекулами воздуха.
Броуновское движение — это наблюдаемое беспорядочное движение крупных частиц, например пылинок или частиц дыма, вызванное ударами молекул среды. Диффузия — само взаимное перемешивание частиц веществ. Броуновское движение служит одним из подтверждений хаотического движения молекул.
В каком случае диффузия обычно происходит быстрее?
Главное
- Диффузия — самопроизвольное перемешивание веществ из-за хаотического движения частиц.
- Она быстрее протекает в газах и при повышении температуры.
- Броуновское движение крупных частиц вызвано ударами молекул и подтверждает их непрерывное движение.