¿Alguna vez has visto hordas de pequeños y molestos mosquitos pululando al azar sobre tu cabeza? A veces parece que parecen estar colgando inmóviles en el aire. Por un lado, este enjambre está inmóvil, por el otro, los insectos en su interior se mueven constantemente de derecha a izquierda, arriba, abajo, chocando constantemente entre sí y dispersándose nuevamente dentro de esta nube, como si una fuerza invisible los mantuviera juntos..
Los movimientos de las moléculas son igualmente caóticos, mientras que el cuerpo conserva una forma estable. Este movimiento se denomina movimiento térmico de las moléculas.
Movimiento browniano
En 1827, el famoso botánico británico Robert Brown usó un microscopio para estudiar el comportamiento de las partículas microscópicas de polen en el agua. Llamó la atención sobre el hecho de que las partículas se movían constantemente en un orden lógico caótico y desafiante, y este movimiento aleatorio no dependía de nada.del movimiento del líquido en que se encontraban, ni de su evaporación. Las partículas más pequeñas de polen describieron trayectorias complejas y misteriosas. Es interesante que la intensidad de tal movimiento no disminuye con el tiempo y no está relacionada con las propiedades químicas del medio, sino que solo aumenta si la viscosidad de este medio o el tamaño de las partículas en movimiento disminuyen. Además, la temperatura tiene una gran influencia en la velocidad de movimiento de las moléculas: cuanto más alta es, más rápido se mueven las partículas.
Difusión
Hace mucho tiempo, la gente se dio cuenta de que todas las sustancias del mundo consisten en las partículas más pequeñas: iones, átomos, moléculas, y que hay espacios entre ellas, y estas partículas se mueven constante y aleatoriamente.
La difusión es una consecuencia del movimiento térmico de las moléculas. Podemos observar ejemplos en casi todas partes en la vida cotidiana: tanto en la vida cotidiana como en la vida silvestre. Esta es la propagación de olores, pegando varios objetos sólidos, mezclando líquidos.
Científicamente hablando, la difusión es el fenómeno de la penetración de moléculas de una sustancia en los espacios entre las moléculas de otra sustancia.
Gases y difusión
El ejemplo más simple de difusión en los gases es la propagación bastante rápida de olores (tanto agradables como no tan agradables) en el aire.
La difusión en gases puede ser extremadamente peligrosa, debido a este fenómeno, el envenenamiento con monóxido de carbono y otros gases tóxicos ocurre a la velocidad del rayo.
Difusión en líquidos
Mientras que la difusión en los gases ocurre rápidamente, la mayoría de las veces en segundos, la difusión en los líquidos toma minutos enteros ya veces incluso horas. Depende de la densidad y la temperatura.
Un ejemplo de difusión en líquidos es la disolución muy rápida de sales, alcoholes y ácidos, formando soluciones homogéneas en poco tiempo.
Difusión en sólidos
En sólidos, la difusión es la más difícil, a temperatura ambiente normal o exterior es invisible. En todos los libros de texto modernos y antiguos, los experimentos con placas de plomo y oro se describen como un ejemplo de difusión en sólidos. Este experimento mostró que solo después de más de cuatro años, una cantidad insignificante de oro penetró en el plomo y el plomo penetró en el oro a una profundidad de no más de cinco milímetros. Esta diferencia se debe al hecho de que la densidad del plomo es mucho mayor que la del oro.
En consecuencia, la velocidad y la intensidad de la difusión dependen no menos de la densidad de la sustancia y de la velocidad del movimiento caótico de las moléculas, y la velocidad, a su vez, depende de la temperatura. La difusión es más intensa y rápida a temperaturas más altas.
Ejemplos de difusión en la vida cotidiana
Ni siquiera pensamos en el hecho de que todos los días en casi cada paso nos encontramos con el fenómeno de la difusión. Es por ello que este fenómeno es considerado uno de los más significativos e interesantes de la física.
Uno de los ejemplos más simples de difusión en la vida cotidiana es la disolución de azúcar en té o café. Si se coloca un trozo de azúcar en un vaso de agua hirviendo, después de un tiempo desaparecerá sin dejar rastro, mientras que incluso el volumen de líquidoprácticamente sin cambios.
Si miras con atención, puedes encontrar muchos ejemplos de difusión que nos hacen la vida más fácil:
- detergente en polvo, permanganato de potasio, sal;
- rociar ambientadores;
- sprays para la garganta;
- lavar la suciedad de la superficie de la ropa;
- mezcla de colores por el artista;
- amasar;
- preparación de ricos caldos, sopas y salsas, compotas dulces y bebidas de frutas.
En 1638, al regresar de Mongolia, el embajador Vasily Starkov obsequió al zar ruso Mikhail Fedorovich con casi 66 kg de hojas secas con un extraño aroma agrio. A los moscovitas que nunca la han probado les gustó mucho esta planta seca, y todavía la usan con placer. ¿Lo reconociste? Por supuesto, este es un té que se elabora debido al fenómeno de difusión.
Ejemplos de difusión en el medioambiente
El papel de la difusión en el mundo que nos rodea es muy alto. Uno de los ejemplos más importantes de difusión es la circulación sanguínea en los organismos vivos. El oxígeno del aire ingresa a los capilares sanguíneos ubicados en los pulmones, luego se disuelve en ellos y se esparce por todo el cuerpo. A su vez, el dióxido de carbono se difunde desde los capilares hacia los alvéolos de los pulmones. Los nutrientes liberados por los alimentos se difunden en las células.
En especies de plantas herbáceas, la difusión ocurre a través de toda su superficie verde, en plantas con flores más grandes - a través de hojas y tallos, en arbustos y árboles - a través de grietasen la corteza de troncos y ramas y lentejas.
Además, un ejemplo de difusión en el mundo exterior es la absorción de agua y minerales disueltos en ella por el sistema de raíces de las plantas del suelo.
La difusión es la razón por la cual la composición de la atmósfera inferior es heterogénea y consta de varios gases.
Desafortunadamente, en nuestro mundo imperfecto, hay muy pocas personas que no saben qué es una inyección, también conocida como "inyección". Este tipo de tratamiento doloroso pero eficaz también se basa en el fenómeno de la difusión.
Contaminación ambiental: suelo, aire, cuerpos de agua: estos también son ejemplos de difusión en la naturaleza.
Nubes blancas que se derriten en el cielo azul, tan querida por los poetas de todos los tiempos. ¡También es una difusión conocida por todos los estudiantes de secundaria y preparatoria!
Entonces, la difusión es algo sin lo cual nuestra vida no solo sería más difícil, sino casi imposible.
