Difúze a teplota: 7 faktů, které byste měli vědět

V tomto článku se zamýšlíme dozvědět o difúzi a teplotě a souvisejících faktech.

Aby se látka přenesla dovnitř a ven z buňky, je nutná difúze. Kromě toho, že přispívá k měření horkosti a chladu těla, teplota také rozhoduje o množství Kinetická energie vlastněné částicemi.

Další část popisuje definici difúze a teploty.

Difuze a teplota

Oblast může být diferencována nebo charakterizována velikostí koncentracetj. oblast odpovídající vyšší koncentraci nebo nižší koncentraci. Nyní tedy dojde k pohybu molekul přes tuto oblast, obvykle počínaje vyšší koncentrací a dosahující oblasti nižší koncentrace.

Když máme v úmyslu změřit a vyjádřit, jak horké nebo studené je těleso, použijeme parametr zvaný teplota. Tento druh pohybu molekul se provádí pod koncentračním gradientem. U všech živých bytostí se věří, že difúze je prominentním jevem, ke kterému dojde bez problémů.

Víme, že teplota také představuje konkrétní směr, kterým můžeme očekávat tok energie až příliš spontánně, v podstatě ve formě tepla. Následující část se zabývá vztahem mezi difuzí a teplotou.

Vztah difuze a teploty

Aby se látka přenesla dovnitř a ven z buňky, je nutná difúze. Kromě toho, že přispívá k měření tepla a chladu těla, teplota také rozhoduje o množství kinetické energie, kterou mají částice. Když zvýšíme teplotu, my zase ovlivňujeme, aby podstoupily pohyb rychleji.

Každá částice má stejnou pravděpodobnost pohybu z vyšší koncentrace do nižší, protože během normální difúze nepůsobí žádná síla, která by ovlivnila konkrétní částici, aby prošla do oblasti nižší koncentrace.

Následující část uvádí rovnici týkající se difúze a teploty.

Difuzní a teplotní rovnice

Fickův zákon zahrnuje vztah mezi tokem molekul procházejících difúzí, stejně jako gradientem difúze nebo silou, která je poháněna. Když vezmeme koncentraci gradientu jako jednotu, můžeme pozorovat difúzi hmoty látky po povrchu jednotkové plochy v jednotkovém časovém intervalu.

Níže je uvedena rovnice týkající se difúze a teploty.

                                                                                       D = D0 exp (-E/KT)

Kde, D = koeficient difúze

      D0 = Největší hodnota součinitele difúze při nekonečné teplotě

       E= Energie pro aktivaci pro koeficient difúze

           R = Univerzální plynová konstanta

           T = absolutní teplota

Může difúze ovlivnit teplotu?

Každá částice má stejnou pravděpodobnost pohybu z vyšší koncentrace do nižší, protože během normální difúze nepůsobí žádná síla, která by ovlivnila konkrétní částici, aby prošla do oblasti nižší koncentrace. V ovlivnění difúze tedy hraje zásadní roli teplota odpovídající okolí.

Teplota může být považována za hlavní kritérium, které rozhoduje o rychlosti difúze, protože obě jsou vzájemně propojeny, pokud jde o pohyb částic. Dále probereme vzájemnou závislost difúze a teploty.

Jak teplota ovlivňuje difúzi?

Jak jsme již narazili na koncept difúze, který je výhradně důsledkem značně náhodného pohybu částic, ale nesouvisí s žádnou silou působící. Nyní můžeme explicitně vztáhnout náhodné pohyby k teplotě, jak k nim dochází v blízkosti kinetické energie, a o kinetické energii rozhoduje teplota..

Bylo tedy zjištěno, že částice, které jsou považovány za srovnatelně teplejší, se pohybují vyšší rychlostí. Tak se teplotní podmínky podílejí na ovlivňování procesu difúze. Difúze je v podstatě způsobena tendencí částic pohybovat se v kontextu rozdílu koncentrací v oblasti.

Zde budeme rozumět vztahu mezi rychlostí difúze a teplotou.

Vztah rychlosti difúze a teploty

Částice mají tendenci mít vyšší energii, protože jsou ovlivněny vyššími poskytovanými teplotami. Zde se předpokládá, že molekuly s vyšší energií se přenášejí vyšší rychlostí, což zvýhodňuje rychlost difúze. Podobně se snižuje energie částic pomocí nižších teplot.

To by bylo zodpovědné za snížení rychlosti difúze. Souvislost mezi rychlostí difúze a teplotou lze znázornit Grahamovým zákonem difúze, který říká, že rychlost difúze lze přímo vztáhnout k druhé odmocnině teploty. Zákon tedy matematicky dokazuje vztah rychlosti difúze a teploty.

Pojďme se nyní dozvědět o závislosti mezi rychlostí difúze a teplotou.

Proč teplota ovlivňuje rychlost difúze?

Můžeme říci, že částice tekutiny mají tendenci proudit nebo podléhat difúzi rychleji při značně vysokých teplotách ve srovnání s nižšími teplotami. To lze pozorovat provedením jednoduchého experimentu míchání potravinářského barviva ve vodě. Vidíme, že potravinářská barva nepochybně rychleji difunduje v horké vodě než ve studené.

Zde je celá hra vibracemi molekuly, které se vyskytují rychleji při vyšších teplotách než při srovnatelně nižších teplotách. To je důvodem rychlejší difúze v horké vodě. Přes polopropustnou membránu je pohyb molekul vody rychlejší, pokud je teplota považována za vysokou.

Následující část vysvětluje teorii, která je základem spojení mezi rychlostí difúze a teplotou.

Jak teplota ovlivňuje rychlost difúze?

Je dokázáno, že větší množství kinetické energie mají molekuly, které mají vyšší teplotu, což je nutí podstupovat náhodný pohyb při vyšších rychlostech, což přímo ovlivňuje zvýšení rychlosti difúze. Abychom to uvedli na pravou míru, můžeme říci, že když zvyšujeme teplotu,

Kinetická energie molekul se zvýší. Průměrná rychlost molekuly se tedy také zvyšuje. Tak se teplotní podmínky podílejí na ovlivňování procesu difúze. Difúze je v podstatě způsobena tendencí částic pohybovat se v kontextu rozdílu koncentrací v oblasti.

Pojďme nyní znát vztah mezi koeficientem difúze a teplotou.

Jak teplota ovlivňuje difúzní koeficient?

Konstanta je spojena s fyzikální veličinou. Působí jako faktor proporcionality ve Fickově zákoně, který zahrnuje vztah mezi tokem molekul procházejících difúzí, stejně jako gradientem difúze nebo silou, která je poháněna.

Difúzní koeficient v podstatě závisí na teplotě a několika dalších parametrech. Difúzní koeficient a teplota mají vztah přímé úměrnosti, tj. jak pokračujeme ve zvyšování teploty, je zjištěno, že difúzní koeficient také roste spolu s teplotou.

Zde budeme rozumět matematické úměrnosti existující mezi rychlostí difúze a teplotou.

Co se stane s rychlostí difúze, pokud se teplota zvýší?

V zásadě bude difúze ovlivněna kinetickou energií. Již jsme se dozvěděli, že rostoucí teplota se stává přímo odpovědnou za zvýšení molekulární rychlosti, která je spojena s kinetickou energií. Podobným způsobem lze rychlost proudění molekul snížit pouhým snížením teploty.

To jim umožňuje rychlejší přenos z oblasti odpovídající vyšší koncentraci do nižší koncentrace. Zapojení teploty ovlivnilo hmotnost částic, tj. těžší částice mají tendenci účinněji interagovat s okolím.

Vyjmenujte faktory, které by ovlivňovaly rychlost difúze.

Faktory, o kterých se předpokládá, že ovlivňují rychlost difúze, jsou uvedeny níže,

• teplota
• Velikost částice procházející difúzí
• Rozdíl v koncentraci
• Hustota rozpouštědla
• Tlak
• Difuzní látka.

Jak velikost molekuly ovlivňuje difúzi?

S rostoucí velikostí molekuly se zvětšuje objem obsazený všemi molekulami v oblasti. Nyní je přirozeně obtížné pro větší objem difundovat přes menší povrch, takže difúze trvá déle, takže je méně účinná než dříve.

Vysvětlete závislost difúze na teplotě na příkladu.

Uvažujme příklad difúze krve vodou. Když si vezmeme horkou vodu, zjistí se, že molekuly krve difundují nebo se pohybují rychleji, než když pijeme studenou vodu. tj. mají tendenci se pohybovat pomalu, když jsou difundovány ve studené vodě. Stejnou teorii lze pochopit také tím, že vezmeme v úvahu barvu jídla v místě krve.

Jaký je zákon, který řídí rychlost šíření?

Zákon stanovený pro rychlost difúze je Grahamův zákon, který říká, že rychlost difúze je nepřímo úměrná druhé odmocnině molární hmotnosti látky, ve které je difúze studována.

Jak souvisí difúze s horkými a studenými teplotami?

Můžeme říci, že částice tekutiny mají tendenci proudit nebo podléhat difúzi rychleji při značně vysokých teplotách ve srovnání s nižšími teplotami. To lze pozorovat provedením jednoduchého experimentu míchání potravinářského barviva ve vodě. Vidíme, že potravinářská barva nepochybně rychleji difunduje v horké vodě než ve studené.

Ve kterém stavu hmoty je difúze více?

Experimentálně bylo pozorováno, že molekuly v plynném stavu látky mají tendenci podléhat difúzi rychleji než molekuly spojené s pevným skupenstvím látky, protože v plynném stavu jsou molekuly přítomny volněji, a proto mohou cestovat z oblasti s vyšší koncentrací do oblasti s nižší koncentrací s menšími kolizemi nebo menším odporem.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Je dokázáno, že větší množství kinetické energie mají molekuly, které mají vyšší teplotu, což je nutí podstupovat náhodný pohyb při vyšších rychlostech, což přímo ovlivňuje zvýšení rychlosti difúze. Abychom to uvedli na pravou míru, můžeme říci, že se zvýšením teploty se zvýší kinetická energie molekul, takže se také zvýší průměrná rychlost molekuly.

Také čtení:

• Bod tání a teplota
• Jak vypočítat hustotu při různých teplotách
• Rosný bod se zvyšuje s teplotou
• Je teplota fyzikální vlastnost
• Bod varu a teplota
• Je teplota rozsáhlá vlastnost