sobota, 2 kwietnia 2011

Dyfuzja

Dyfuzja jest to zjawisko samorzutnego mieszania się substancji  przyjmując, że wszystkie ciała są w składają się z atomów i cząsteczek, które są w ciągłym ruchu. Aby sobie wyobrazić rozmiary cząstek posłużmy się przykładem,np:


-w jednym centymetrze sześciennym znajduje się około 
         
               27 000 000 000 000 000 000   cząsteczek.

Cząsteczki poruszają się chaotycznie we wszystkie strony , cząsteczki wypełniają całą dostępną objętość. Ich średnia prędkość w tych warunkach wynosi około 425 m/s. Każda cząsteczka w ciągu jednej sekundy zderza się z innymi około 4 mld razy.


Nie możemy bezpośrednio zaobserwować ruchów ruchów cząsteczek. Możemy to zrobić w sposób pośredni obserwując tzw. ruchy Browna za pomocą szkolnego mikroskopu lub w postaci prezentacji zamieszczonej poniżej:




Ruchy Browna stanowią dowód słuszności kinetyczno-molekulatnej teori budowy materi.

Zjawisko występowania ciśnienia możemy wyjaśnić posługując się modelem gazu jako zbioru poruszających się sprężystych kuleczek oddziałujących ze sobą tylko w chwilach zderzeń- tzw. gaz doskonały
Cząsteczki ,, bombardują" nieustannie i chaotycznie ściany zbiornika  czy też  powierzchnię dowolnego przedmiotu umieszczonego w tym zbiorniku. 

Ciśnienie gazu doskonałego zamkniętego w pewnym naczyniu będzie większe jeśli:

  • więcej jest zderzeń w ściankę,
  • silniejsze są uderzenia.


Liczna zderzeń ze ścianka zależy od:

  • liczby cząsteczek w stosunku do objętości naczynia,
  • średniej szybkości cząsteczek


Moc cząsteczki uderzającej w ściankę zależy od:

  • szybkości cząsteczki,
  • jej masy(im większa masa tym mocniejsze uderzenie).

Więc:


przyjmując: 
- Vśr -średnia szybkość cząsteczek
- N- liczba cząsteczek
- V-objętość
- Ekśr-średnia energia kinetyczna pojedynczej cząsteczki

Więc:


 Ciekawostka:
Zanurzając torebkę z herbaty w zimnej i gorącej wodzie możemy obserwować ze w wyższych temperaturach dyfyzja zachodzi szybciej. Przykładem są osoby wrażliwe na zapachy szczegolnie dolegliwa porą są upały.

Oznacza to że  w wyższych temperaturach cząsteczki poruszają się szybciej, mają zatem więkze energie kinetyczne.

W fizyce wyróżnia się trzy rodzaje przemian stanu gazu, w które z każdej z nich jeden parametr pozostaje stały:


  • przemiana izotermiczna(T=const)







  • przemiana izobaryczna(p=const)






  • przemiana izochoryczna(V=const)