ოდესმე გინახავთ პატარა შემაშფოთებელი შუაგულების ურდოები, რომლებიც შემთხვევით ტრიალებენ თავზე? ხანდახან ეტყობა, თითქოს ჰაერში უმოძრაოდ ჩამოკიდებულები არიან. ერთის მხრივ, ეს გროვა უმოძრაოა, მეორეს მხრივ, მწერები მასში მუდმივად მოძრაობენ მარჯვნივ, მარცხნივ, ზევით, ქვევით, მუდმივად ეჯახებიან ერთმანეთს და ისევ იფანტებიან ამ ღრუბელში, თითქოს უხილავი ძალა აკავებს მათ..
მოლეკულების მოძრაობები ანალოგიურად ქაოტურია, ხოლო სხეული ინარჩუნებს სტაბილურ ფორმას. ამ მოძრაობას ეწოდება მოლეკულების თერმული მოძრაობა.
ბრაუნის მოძრაობა
ჯერ 1827 წელს ცნობილმა ბრიტანელმა ბოტანიკოსმა რობერტ ბრაუნმა გამოიყენა მიკროსკოპი წყალში მტვრის მიკროსკოპული ნაწილაკების ქცევის შესასწავლად. მან ყურადღება გაამახვილა იმ ფაქტზე, რომ ნაწილაკები მუდმივად მოძრაობდნენ ქაოტური, ლოგიკური თანმიმდევრობის წინააღმდეგ და ეს შემთხვევითი მოძრაობა არაფერზე იყო დამოკიდებული.სითხის მოძრაობა, რომელშიც ისინი იყვნენ და არც მისი აორთქლება. მტვრის უმცირესი ნაწილაკები აღწერდნენ რთულ, იდუმალ ტრაექტორიებს. საინტერესოა, რომ ასეთი მოძრაობის ინტენსივობა არ მცირდება დროთა განმავლობაში და არ არის დაკავშირებული გარემოს ქიმიურ თვისებებთან, მაგრამ მხოლოდ იმ შემთხვევაში იზრდება, თუ ამ საშუალების სიბლანტე ან მოძრავი ნაწილაკების ზომა მცირდება. გარდა ამისა, ტემპერატურა დიდ გავლენას ახდენს მოლეკულების მოძრაობის სიჩქარეზე: რაც უფრო მაღალია ის, მით უფრო სწრაფად მოძრაობენ ნაწილაკები.
დიფუზია
დიდი ხნის წინ ადამიანებმა გააცნობიერეს, რომ მსოფლიოში ყველა ნივთიერება შედგება უმცირესი ნაწილაკებისგან: იონები, ატომები, მოლეკულები და მათ შორის არის უფსკრული და ეს ნაწილაკები მუდმივად და შემთხვევით მოძრაობენ.
დიფუზია არის მოლეკულების თერმული მოძრაობის შედეგი. ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ მაგალითებს ყოველდღიურ ცხოვრებაში თითქმის ყველგან: როგორც ყოველდღიურ ცხოვრებაში, ასევე ველურ ბუნებაში. ეს არის სუნის გავრცელება, სხვადასხვა მყარი საგნების წებოვნება, სითხეების შერევა.
მეცნიერულად რომ ვთქვათ, დიფუზია არის ერთი ნივთიერების მოლეკულების შეღწევის ფენომენი სხვა ნივთიერების მოლეკულებს შორის არსებული უფსკრულით.
გაზები და დიფუზია
აირებში დიფუზიის უმარტივესი მაგალითია ჰაერში სუნის საკმაოდ სწრაფი გავრცელება (როგორც სასიამოვნო, ასევე არც ისე სასიამოვნო).
აირებში დიფუზია შეიძლება იყოს უკიდურესად საშიში, ამ ფენომენის გამო ნახშირბადის მონოქსიდით და სხვა ტოქსიკური აირებით მოწამვლა ხდება ელვის სისწრაფით.
დიფუზია სითხეებში
მიუხედავად იმისა, რომ აირებში დიფუზია ხდება სწრაფად, ყველაზე ხშირად წამებში, სითხეებში დიფუზიას მთელი წუთი სჭირდება დაზოგჯერ საათებიც კი. ეს დამოკიდებულია სიმკვრივესა და ტემპერატურაზე.
სითხეებში დიფუზიის ერთ-ერთი მაგალითია მარილების, სპირტების და მჟავების ძალიან სწრაფი დაშლა, მოკლე დროში ერთგვაროვანი ხსნარების წარმოქმნა.
დიფუზია მყარ სხეულებში
მყარ სხეულებში დიფუზია ყველაზე რთულია, ნორმალურ ოთახში ან გარე ტემპერატურაზე ის უხილავია. ყველა თანამედროვე და ძველ სასკოლო სახელმძღვანელოში ცდები ტყვიის და ოქროს ფირფიტებით აღწერილია, როგორც მყარი სხეულებში დიფუზიის მაგალითი. ამ ექსპერიმენტმა აჩვენა, რომ მხოლოდ ოთხ წელზე მეტი ხნის შემდეგ, უმნიშვნელო რაოდენობით ოქრო შეაღწია ტყვიაში და ტყვია შეაღწია ოქროში არაუმეტეს ხუთი მილიმეტრის სიღრმეზე. ეს განსხვავება განპირობებულია იმით, რომ ტყვიის სიმკვრივე გაცილებით მაღალია ვიდრე ოქროს სიმკვრივე.
შესაბამისად, დიფუზიის სიჩქარე და ინტენსივობა არანაკლებ დამოკიდებულია ნივთიერების სიმკვრივეზე და მოლეკულების ქაოტური მოძრაობის სიჩქარეზე, ხოლო სიჩქარე, თავის მხრივ, დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. დიფუზია უფრო ინტენსიური და სწრაფია მაღალ ტემპერატურაზე.
დიფუზიის მაგალითები ყოველდღიურ ცხოვრებაში
არც კი ვფიქრობთ იმაზე, რომ ყოველდღე თითქმის ყოველ ნაბიჯზე ვხვდებით დიფუზიის ფენომენს. ამიტომაც ეს ფენომენი ითვლება ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან და საინტერესოდ ფიზიკაში.
ყოველდღიურ ცხოვრებაში დიფუზიის ერთ-ერთი მარტივი მაგალითია შაქრის დაშლა ჩაიში ან ყავაში. თუ შაქრის ნაჭერი მოათავსეთ ჭიქა მდუღარე წყალში, ცოტა ხნის შემდეგ ის უკვალოდ გაქრება, ხოლო სითხის მოცულობაც კი.პრაქტიკულად უცვლელი.
თუ ყურადღებით დააკვირდებით გარშემო, შეგიძლიათ იპოვოთ დიფუზიის მრავალი მაგალითი, რომელიც აადვილებს ჩვენს ცხოვრებას:
- დაშლის სარეცხი ფხვნილი, კალიუმის პერმანგანატი, მარილი;
- ჰაერის გამაგრილებელი შესხურება;
- ყელის სპრეი;
- ჭუჭყის რეცხვა თეთრეულის ზედაპირიდან;
- ფერების შერევა მხატვრის მიერ;
- ცომის მოზელვა;
- მდიდარი ბულიონების, სუპების და გრივის, ტკბილი კომპოტების და ხილის სასმელების მომზადება.
1638 წელს, მონღოლეთიდან დაბრუნებულმა ელჩმა ვასილი სტარკოვმა საჩუქრად გადასცა რუსეთის მეფე მიხაილ ფედოროვიჩს თითქმის 66 კგ ხმელი ფოთლები უცნაური ტორტის არომატით. მოსკოველებს, რომლებსაც ის არასოდეს უცდიათ, ძალიან მოეწონათ ეს გამხმარი მცენარე და დღესაც სიამოვნებით იყენებენ. იცნობდი მას? რა თქმა უნდა, ეს არის ჩაი, რომელიც დუღდება დიფუზიის ფენომენის გამო.
გარემოში დიფუზიის მაგალითები
დიფუზიის როლი ჩვენს ირგვლივ სამყაროში ძალიან მაღალია. დიფუზიის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მაგალითია ცოცხალ ორგანიზმებში სისხლის მიმოქცევა. ჰაერიდან ჟანგბადი ხვდება ფილტვებში მდებარე სისხლის კაპილარებში, შემდეგ იხსნება მათში და ვრცელდება მთელ სხეულზე. თავის მხრივ, ნახშირორჟანგი დიფუზირდება კაპილარებიდან ფილტვების ალვეოლებში. საკვებიდან გამოთავისუფლებული ნუტრიენტები უჯრედებში ვრცელდება.
ბალახოვანი მცენარეების სახეობებში დიფუზია ხდება მათ მთელ მწვანე ზედაპირზე, უფრო დიდ აყვავებულ მცენარეებში - ფოთლებისა და ღეროების მეშვეობით, ბუჩქებში და ხეებში - ბზარებში.ღეროების, ტოტებისა და ოსპის ქერქში.
გარდა ამისა, გარესამყაროში დიფუზიის მაგალითია მცენარეთა ფესვთა სისტემის მიერ მასში გახსნილი წყლისა და მინერალების შეწოვა ნიადაგიდან.
ეს არის დიფუზია, რომელიც არის მიზეზი იმისა, რომ ქვედა ატმოსფეროს შემადგენლობა ჰეტეროგენულია და შედგება რამდენიმე გაზისგან.
სამწუხაროდ, ჩვენს არასრულყოფილ სამყაროში ძალიან ცოტაა ადამიანი, ვინც არ იცის, რა არის ინექცია, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც "ინექცია". ამგვარი მტკივნეული, მაგრამ ეფექტური მკურნალობა ასევე ეფუძნება დიფუზიის ფენომენს.
გარემოს დაბინძურება: ნიადაგი, ჰაერი, წყლის ობიექტები - ეს ასევე ბუნებაში დიფუზიის მაგალითებია.
თეთრი ღრუბლები დნება ცისფერ ცაზე, ყველა დროის პოეტებისთვის საყვარელი - ის ასევე არის დიფუზია, რომელიც ცნობილია ყველა საშუალო და საშუალო სკოლის მოსწავლესთვის!
ასე რომ, დიფუზია არის ის, რის გარეშეც ჩვენი ცხოვრება არა მხოლოდ უფრო რთული, არამედ თითქმის შეუძლებელი იქნებოდა.
