Avez-vous déjà vu des hordes de petits moucherons gênants grouiller au hasard au-dessus de vos têtes ? Parfois, il semble qu'ils semblent suspendus immobiles dans les airs. D'une part, cet essaim est immobile, d'autre part, les insectes à l'intérieur se déplacent constamment à droite, à gauche, en haut, en bas, se heurtent constamment les uns aux autres et se dispersent à nouveau dans ce nuage, comme si une force invisible les maintenait ensemble..
Les mouvements des molécules sont également chaotiques, tandis que le corps conserve une forme stable. Ce mouvement s'appelle le mouvement thermique des molécules.
Mouvement brownien
En 1827, le célèbre botaniste britannique Robert Brown a utilisé un microscope pour étudier le comportement des particules microscopiques de pollen dans l'eau. Il a attiré l'attention sur le fait que les particules se déplaçaient constamment dans un ordre chaotique défiant toute logique, et que ce mouvement aléatoire ne dépendait de rien.du mouvement du liquide dans lequel ils se trouvaient, ni de son évaporation. Les plus petites particules de pollen décrivaient des trajectoires complexes et mystérieuses. Il est intéressant de noter que l'intensité d'un tel mouvement ne diminue pas avec le temps et n'est pas liée aux propriétés chimiques du milieu, mais n'augmente que si la viscosité de ce milieu ou la taille des particules en mouvement diminue. De plus, la température a une grande influence sur la vitesse de déplacement des molécules: plus elle est élevée, plus les particules se déplacent rapidement.
Diffusion
Il y a longtemps, les gens ont réalisé que toutes les substances dans le monde sont constituées des plus petites particules: ions, atomes, molécules, et qu'il y a des espaces entre eux, et que ces particules se déplacent constamment et de manière aléatoire.
La diffusion est une conséquence du mouvement thermique des molécules. Nous pouvons observer des exemples presque partout dans la vie quotidienne: à la fois dans la vie quotidienne et dans la faune. C'est la propagation des odeurs, le collage de divers objets solides, le mélange de liquides.
Scientifiquement parlant, la diffusion est le phénomène de pénétration des molécules d'une substance dans les interstices entre les molécules d'une autre substance.
Gaz et diffusion
L'exemple le plus simple de diffusion dans les gaz est la propagation assez rapide des odeurs (agréables et moins agréables) dans l'air.
La diffusion dans les gaz peut être extrêmement dangereuse, à cause de ce phénomène, l'empoisonnement au monoxyde de carbone et à d'autres gaz toxiques se produit à la vitesse de l'éclair.
Diffusion dans les liquides
Alors que la diffusion dans les gaz se produit rapidement, le plus souvent en quelques secondes, la diffusion dans les liquides prend des minutes entières etparfois même des heures. Cela dépend de la densité et de la température.
Un exemple de diffusion dans les liquides est la dissolution très rapide de sels, d'alcools et d'acides, formant des solutions homogènes en peu de temps.
Diffusion dans les solides
Dans les solides, la diffusion est la plus difficile, à température ambiante ou extérieure normale, elle est invisible. Dans tous les manuels scolaires modernes et anciens, des expériences avec des plaques de plomb et d'or sont décrites comme un exemple de diffusion dans les solides. Cette expérience a montré qu'après plus de quatre ans seulement, une quantité négligeable d'or a pénétré dans le plomb et que le plomb a pénétré dans l'or à une profondeur maximale de cinq millimètres. Cette différence est due au fait que la densité du plomb est beaucoup plus élevée que la densité de l'or.
Par conséquent, la vitesse et l'intensité de la diffusion dépendent notamment de la densité de la substance et de la vitesse du mouvement chaotique des molécules, et la vitesse, à son tour, dépend de la température. La diffusion est plus intense et plus rapide à des températures plus élevées.
Exemples de diffusion dans la vie de tous les jours
Nous ne pensons même pas au fait que chaque jour à presque chaque étape nous rencontrons le phénomène de diffusion. C'est pourquoi ce phénomène est considéré comme l'un des plus significatifs et des plus intéressants en physique.
L'un des exemples les plus simples de diffusion dans la vie de tous les jours est la dissolution du sucre dans le thé ou le café. Si un morceau de sucre est placé dans un verre d'eau bouillante, après un certain temps, il disparaîtra sans laisser de trace, alors que même le volume de liquidepratiquement inchangé.
Si vous regardez attentivement, vous trouverez de nombreux exemples de diffusion qui nous facilitent la vie:
- lessive dissolvante, permanganate de potassium, sel;
- pulvériser des assainisseurs d'air;
- sprays pour la gorge;
- laver la saleté de la surface du linge;
- mélange de couleurs par l'artiste;
- pétrir la pâte;
- préparation de bouillons riches, de soupes et de sauces, de compotes sucrées et de boissons aux fruits.
En 1638, de retour de Mongolie, l'ambassadeur Vasily Starkov offrit au tsar russe Mikhail Fedorovich près de 66 kg de feuilles séchées à l'étrange arôme acidulé. Les Moscovites qui ne l'ont jamais essayé ont beaucoup aimé cette plante séchée, et ils l'utilisent toujours avec plaisir. L'avez-vous reconnu ? Bien sûr, c'est un thé qui est infusé en raison du phénomène de diffusion.
Exemples de diffusion dans l'environnement
Le rôle de la diffusion dans le monde qui nous entoure est très élevé. L'un des exemples les plus importants de diffusion est la circulation sanguine dans les organismes vivants. L'oxygène de l'air pénètre dans les capillaires sanguins situés dans les poumons, puis s'y dissout et se propage dans tout le corps. À son tour, le dioxyde de carbone diffuse des capillaires dans les alvéoles des poumons. Les nutriments libérés par les aliments se diffusent dans les cellules.
Chez les espèces de plantes herbacées, la diffusion se produit à travers toute leur surface verte, dans les plantes à fleurs plus grandes - à travers les feuilles et les tiges, dans les arbustes et les arbres - à travers les fissuresdans l'écorce des troncs et des branches et des lentilles.
De plus, un exemple de diffusion dans le monde extérieur est l'absorption de l'eau et des minéraux qui y sont dissous par le système racinaire des plantes du sol.
C'est la diffusion qui est la raison pour laquelle la composition de la basse atmosphère est hétérogène et se compose de plusieurs gaz.
Malheureusement, dans notre monde imparfait, il y a très peu de gens qui ne savent pas ce qu'est une injection, aussi appelée "injection". Ce type de traitement douloureux mais efficace repose également sur le phénomène de diffusion.
Pollution de l'environnement: sol, air, plans d'eau - ce sont aussi des exemples de diffusion dans la nature.
Des nuages blancs se fondant dans le ciel bleu, tant aimés des poètes de tous les temps - c'est aussi une diffusion connue de tous les collégiens et lycéens !
Ainsi, la diffusion est quelque chose sans laquelle notre vie serait non seulement plus difficile, mais presque impossible.
