Você já viu hordas de pequenos mosquitos irritantes voando aleatoriamente sobre sua cabeça? Às vezes parece que eles parecem estar pairando imóveis no ar. Por um lado, esse enxame está imóvel, por outro, os insetos dentro dele estão constantemente se movendo para a direita, esquerda, para cima, para baixo, constantemente colidindo uns com os outros e se espalhando novamente dentro dessa nuvem, como se uma força invisível os mantivesse juntos..
Os movimentos das moléculas são igualmente caóticos, enquanto o corpo mantém uma forma estável. Esse movimento é chamado de movimento térmico das moléculas.
Movimento browniano
Em 1827, o famoso botânico britânico Robert Brown usou um microscópio para estudar o comportamento de partículas microscópicas de pólen na água. Ele chamou a atenção para o fato de que as partículas se moviam constantemente de forma caótica, desafiando a ordem lógica, e esse movimento aleatório não dependia de nada.do movimento do líquido em que se encontravam, nem da sua evaporação. As menores partículas de pólen descreviam trajetórias complexas e misteriosas. É interessante que a intensidade desse movimento não diminui com o tempo e não está relacionada às propriedades químicas do meio, mas só aumenta se a viscosidade desse meio ou o tamanho das partículas em movimento diminuir. Além disso, a temperatura tem uma grande influência na velocidade de movimento das moléculas: quanto mais alta, mais rápido as partículas se movem.
Difusão
Há muito tempo, as pessoas perceberam que todas as substâncias do mundo consistem nas menores partículas: íons, átomos, moléculas, e existem lacunas entre eles, e essas partículas estão em movimento constante e aleatório.
A difusão é uma consequência do movimento térmico das moléculas. Podemos observar exemplos em quase toda parte na vida cotidiana: tanto na vida cotidiana quanto na vida selvagem. Esta é a propagação de odores, colando vários objetos sólidos, misturando líquidos.
Cientificamente falando, difusão é o fenômeno da penetração de moléculas de uma substância nos espaços entre as moléculas de outra substância.
Gases e difusão
O exemplo mais simples de difusão em gases é a propagação bastante rápida de odores (ambos agradáveis e não tão agradáveis) no ar.
A difusão em gases pode ser extremamente perigosa, devido a esse fenômeno o envenenamento com monóxido de carbono e outros gases tóxicos ocorre na velocidade da luz.
Difusão em líquidos
Enquanto a difusão em gases ocorre rapidamente, na maioria das vezes em segundos, a difusão em líquidos leva minutos inteiros eàs vezes até horas. Depende da densidade e da temperatura.
Um exemplo de difusão em líquidos é a dissolução muito rápida de sais, álcoois e ácidos, formando soluções homogêneas em pouco tempo.
Difusão em sólidos
Em sólidos, a difusão é a mais difícil, em temperatura ambiente normal ou externa é invisível. Em todos os livros didáticos modernos e antigos, os experimentos com placas de chumbo e ouro são descritos como um exemplo de difusão em sólidos. Esse experimento mostrou que somente após mais de quatro anos, uma quantidade insignificante de ouro penetrou no chumbo, e o chumbo penetrou no ouro a uma profundidade não superior a cinco milímetros. Essa diferença se deve ao fato de que a densidade do chumbo é muito maior que a densidade do ouro.
Conseqüentemente, a velocidade e a intensidade da difusão dependem não menos da densidade da substância e da velocidade do movimento caótico das moléculas, e a velocidade, por sua vez, depende da temperatura. A difusão é mais intensa e rápida em temperaturas mais altas.
Exemplos de difusão na vida cotidiana
Nem pensamos no fato de que todos os dias em quase todas as etapas encontramos o fenômeno da difusão. É por isso que esse fenômeno é considerado um dos mais significativos e interessantes da física.
Um dos exemplos mais simples de difusão na vida cotidiana é a dissolução do açúcar no chá ou no café. Se um pedaço de açúcar for colocado em um copo de água fervente, depois de um tempo ele desaparecerá sem deixar vestígios, enquanto até mesmo o volume de líquidopraticamente in alterado.
Se você olhar com atenção, encontrará muitos exemplos de difusão que facilitam nossa vida:
- detergente em pó, permanganato de potássio, sal;
- pulverização de ambientadores;
- sprays na garganta;
- lavando a sujeira da superfície do linho;
- mistura de cores pelo artista;
- amassar a massa;
- preparação de caldos ricos, sopas e molhos, compotas doces e bebidas de frutas.
Em 1638, voltando da Mongólia, o embaixador Vasily Starkov presenteou o czar russo Mikhail Fedorovich com quase 66 kg de folhas secas com um estranho aroma azedo. Os moscovitas que nunca experimentaram gostaram muito desta planta seca e ainda a usam com prazer. Você o reconheceu? Claro, este é um chá que é fabricado devido ao fenômeno da difusão.
Exemplos de difusão no ambiente
O papel da difusão no mundo ao nosso redor é muito alto. Um dos exemplos mais importantes de difusão é a circulação sanguínea em organismos vivos. O oxigênio do ar entra nos capilares sanguíneos localizados nos pulmões, depois se dissolve neles e se espalha por todo o corpo. Por sua vez, o dióxido de carbono se difunde dos capilares para os alvéolos dos pulmões. Nutrientes liberados dos alimentos se difundem nas células.
Em espécies de plantas herbáceas, a difusão ocorre por toda a sua superfície verde, em plantas com flores maiores - através de folhas e caules, em arbustos e árvores - através de rachadurasna casca de troncos e galhos e lentilhas.
Além disso, um exemplo de difusão no mundo exterior é a absorção de água e minerais dissolvidos nele pelo sistema radicular das plantas do solo.
É a difusão que é a razão pela qual a composição da baixa atmosfera é heterogênea e consiste em vários gases.
Infelizmente, em nosso mundo imperfeito, há muito poucas pessoas que não sabem o que é uma injeção, também conhecida como "injeção". Esse tipo de tratamento doloroso, mas eficaz, também se baseia no fenômeno da difusão.
Poluição ambiental: solo, ar, corpos d'água - também são exemplos de difusão na natureza.
Nuvens brancas derretendo no céu azul, tão amada pelos poetas de todos os tempos - ela também é uma difusão conhecida por todos os alunos do ensino fundamental e médio!
Então, a difusão é algo sem o qual nossa vida não seria apenas mais difícil, mas quase impossível.
