Мобильная версия пока недоступна

К сожалению, сайт пока не адаптирован для мобильных устройств. Откройте его на компьютере или ноутбуке.

К содержанию
2.5 мин Ур. 1β 7 Тема
Расположение текста
Все настройки

Теперь, когда мы знаем, что любое вещество состоит из отдельных частиц, легко представить себе, как протекает явление диффузии. Хаотично двигаясь, частицы одного вещества постепенно проникают в другое всё глубже и глубже, распространяясь в нём всё более равномерно. При этом нет никакой конкретной силы, заставляющей частицы двигаться в одном выбранном направлении: напротив, они двигаются во все стороны одинаково охотно, но если, скажем, в правом сосуде есть много "красных" молекул и почти нет "синих", а в левом — наоборот, то, конечно, "красные" молекулы будут чаще попадать из правого сосуда в синий, чем наоборот, просто потому что наоборот "некому" перемещаться. Таким образом постепенно молекулы любого типа достигают состояния, в котором они смешаны в приблизительно равной пропорции во всём доступном им объёме.

Даже в газах диффузия протекает медленнее, чем тот же газ будет заполнять пустое пространство. Это естественно, ведь когда мы выпускаем газ в полностью свободное пространство — молекулы летят по прямой, не встречая препятствий (а двигаются молекулы очень быстро); но когда мы открываем перегородку между двумя разными газами, молекулы, двигаясь в сторону друг друга, постоянно сталкиваются и отскакивают назад, пробираясь в сторону перемешивания не по прямой, а очень неровным, прерывистым путём. Именно поэтому запахи распространяются далеко не так быстро, как движутся сами молекулы, а заваривания чая приходится ждать по несколько минут.

Диффузия в газах, жидкостях и твёрдых телах.

Особенно медленно протекает диффузия в твёрдых телах. Кристаллическая решётка держит молекулы почти на местах. Даже при температуре близкой к температуре плавления прочность этой решётки замедляет диффузию на много порядков, однако полностью она не останавливается и в твёрдом теле. Чтобы наблюдать в эксперименте или демонстрации диффузию двух твёрдых тел друг сквозь друга могут потребоваться годы. Но лёгкие газы, такие, как водород и гелий, могут проникать сквозь твёрдые тела значительно быстрее. Поэтому, например праздничные шарики с гелием сдуваются, даже будучи хорошо завязанными, в течение нескольких часов, а водород (газ с самыми маленькими существующими в природе молекулами) не удаётся долго удерживать даже в стальных цистернах.

Резюме:

  • Хотя диффузия вызвана движением молекул, она происходит гораздо медленнее скорости этого движения, поскольку при диффузии молекулы не движутся по кратчайшим прямым.
  • Скорость диффузии очень сильно зависит от состояния вещества, а также от размеров его молекул и температуры.
Далее