Difúzia (fyzika)
Difúzia je proces, pri ktorom sa molekuly materiálu presúvajú z oblasti s vysokou koncentráciou (kde je veľa molekúl) do oblasti s nízkou koncentráciou (kde je menej molekúl), až kým sa nedosiahne rovnováha (molekuly sú rovnomerne rozložené).
Difúzia zvyčajne prebieha v roztoku v plyne alebo v kvapaline. Difúziu je možné pozorovať, keď sa dve kvapaliny zmiešajú v priehľadnej nádobe. Opisuje neustály pohyb častíc vo všetkých kvapalinách a plynoch. Tieto častice sa pohybujú všetkými smermi a narážajú na seba. Difúzia môže fungovať len v plynoch a kvapalinách.
Obsah
· 1 Príklady
· 2 Rýchlosť difúzie
· 3 Plocha povrchu a objem
· 4 Súvisiace stránky
· 5 Referencie
Príklady
- Kocka cukru sa nechá chvíľu v kadičke s vodou.
- Zápach čpavku sa šíri z prednej časti triedy do zadnej časti.
- Po odstránení vrchnáka z fľaštičky stúpajú výpary parfumu.
- Potravinárske farbivo nakvapkané na kadičku sa rozptýli.
- vôňa jedla sa šíri celým domom
Molekuly majú tendenciu presúvať sa z miest s vysokou koncentráciou do miest s nízkou koncentráciou len náhodným pohybom. Napríklad v pľúcach je viac kyslíka ako v krvi, takže molekuly kyslíka majú tendenciu presúvať sa do krvi. Podobne je v krvi viac molekúl oxidu uhličitého ako v pľúcach, takže molekuly oxidu uhličitého budú mať tendenciu presúvať sa do pľúc. To sa deje v bunkovej biológii, kde malé molekuly jednoducho difundujú cez bunkovú membránu, ale väčšie molekuly sa cez ňu dostanú len s využitím energie: pozri aktívny transport.
Náhodný pohyb molekúl kvapaliny spôsobuje, že sa šíria, kým ich nezastaví hranica.
Difúzia je pasívny proces, preto nevyžaduje energiu, pretože prebieha po koncentračnom gradiente.
Rýchlosť difúzie
Difúziu ovplyvňujú:
- koncentračný gradient - difúzia bude väčšia tam, kde je gradient väčší
- teploty - pri vyšších teplotách je difúzia rýchlejšia, pretože je tu viac kinetickej energie.
- plocha povrchu - difúzia bude väčšia tam, kde je väčšia
- difúzna vzdialenosť - difúzia bude väčšia tam, kde je krátka difúzna vzdialenosť
Plocha povrchu a objem
V malých jednobunkových organizmoch môže jednoduchá difúzia vymieňať molekuly dostatočne rýchlo na to, aby ich udržala pri živote. Pomáha tomu aj vysoký pomer povrchu k objemu.
Pre viacbunkový organizmus však jednoduchá difúzia nestačí. Aby zostali nažive, musia premiestňovať viac materiálu na väčšie vzdialenosti. Vyvinuli sa tak, že majú vnútorné štruktúry a systémy na rýchly distribučný pohyb. Napríklad ľudia majú pľúca, ktoré umožňujú rýchlu difúziu. To isté sa deje v rastlinách s listom.
Schéma difúzie. Prvý diagram znázorňuje častice v kvapaline. Druhý znázorňuje tú istú kvapalinu o niekoľko sekúnd neskôr po tom, čo sa častice rozptýlili
Súvisiace stránky
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to difúzia?
Odpoveď: Difúzia je proces, pri ktorom sa molekuly materiálu presúvajú z oblasti s vysokou koncentráciou do oblasti s nízkou koncentráciou, kým sa nedosiahne rovnováha.
Otázka: V akom type materiálov sa difúzia zvyčajne vyskytuje?
Odpoveď: K difúzii zvyčajne dochádza v zmesi v plyne, v kvapaline a príležitostne v koloidoch.
Otázka: Ako môžeme pozorovať difúziu?
Odpoveď: Difúziu je možné pozorovať, keď sa v priehľadnej nádobe zmiešajú dve kvapaliny.
Otázka: Čo opisuje difúzia?
Odpoveď: Difúzia opisuje neustály pohyb častíc vo všetkých kvapalinách, plynoch a koloidoch. Tieto častice sa pohybujú všetkými smermi a narážajú na seba.
Otázka: Existuje nejaký konkrétny smer, ktorým sa častice počas difúzie pohybujú?
Odpoveď: Nie, častice sa počas difúzie pohybujú náhodne a nemajú žiadny konkrétny smer.
Otázka: Zastaví sa pohyb častíc po dosiahnutí rovnováhy?
Odpoveď: Áno, po dosiahnutí rovnováhy sa pohyb častíc zastaví, pretože sú rovnomerne rozložené v celom materiáli.
Otázka: Existujú nejaké výnimky z tohto procesu?
Odpoveď: Áno, niektoré materiály môžu vyžadovať dodatočnú energiu alebo tlak, aby cez ne molekuly difundovali kvôli ich štruktúre alebo zloženiu.
