Je dynamická rovnováha a difúze: co, proč, kdy a podrobná fakta

Dynamická rovnováha, zjednodušeně řečeno, znamená rovnováhu těles, která jsou v pohybu. V tomto článku se dočteme o tématu „je dynamická rovnováha difúze?

Předpokladem pro pochopení tohoto článku je znalost konceptu dynamické rovnováhy. I když o tom budeme diskutovat ve stručnosti, abychom si byli jisti, že nám neunikne žádný detail. Tento článek začneme diskusí o dynamické rovnováze a poté o difúzi.

Co je dynamická rovnováha?

Dynamický rovnováha v jednoduchých slovech je rovnováha těles v pohybu. V chemii se to týká reaktantů a produktů, které se spotřebovávají a tvoří stejnou rychlostí.

Dynamická rovnováha ve fyzice označuje uzavřený systém, kde všechny síly nepřetržitě působí a jsou opačné povahy, takže součet všech sil je konstantní nebo vždy nulový. Systém se zdá být stagnující nebo nehybný, ale ve skutečnosti se obsah neustále mění.

Obrázek kreditů: Wikipedia

Co je to difúze?

Difúze souvisí s pohybem částic z jednoho místa na druhé. Má zvláštní podmínky pouze tehdy, když se částice budou moci pohybovat. Podívejme se na tuto podmínku v části uvedené níže.

Podmínkou by mělo být, že částice se budou pohybovat pouze z oblasti vysoké koncentrace do oblasti nízké koncentrace, pokud má pohyb probíhat z nízké koncentrace do vysoké koncentrace, je nutný vnější vliv.

Co se stane, když jsou koncentrace obou systémů stejné?

Difúze probíhá sama o sobě, dokud nedojde k rozdílu v koncentraci množství. Jakmile jsou koncentrace obou systémů stejné, je dosaženo rovnováhy.

Pohyb částic se nezastaví, místo toho se částice začnou pohybovat z jednoho systému do druhého stejnou rychlostí. Tento stav se nazývá dynamická rovnováha.  Jednoduše řečeno, rychlosti, s nimiž se odehrává dopředná reakce a zpětná reakce, jsou stejné.

Jak souvisí difúze s dynamickou rovnováhou?

Můžeme říci, že difúze vede do dynamická rovnováha. Rovnováhy je dosaženo, jakmile koncentrace na obou koncích se stanou stejné. Podívejme se, co se stane s oběma systémy, které spolu interagují.

Částice se stále pohybují z jedné strany na druhou, ale stejnou rychlostí. To znamená, že množství částic pohybujících se z jednoho místa se bude rovnat množství částic pohybujících se ve stejném místě.

Je dynamická rovnováha difúzí?

Nyní jsme si dobře vědomi významů difúze a rovnováhy. Od této chvíle je snadné odhadnout otázku „je dynamická rovnováha difúze?"

In dynamická rovnováha vidíme, že částice jsou přenášeny stejnou rychlostí z obou systémů, takže čistá množství zůstávají stejná. Jedná se o proces difúze, ve kterém se množství pohybují z jednoho místa na druhé stejnou rychlostí.

Typy difúze

Běžně známé jsou dva typy difúze. O těchto dvou typech budeme hovořit v níže uvedené části.

Dva nejběžnější typy difúze jsou -

• Jednoduchá difúze– Jde o proces, při kterém se částice pohybují přes semipermeabilní membrány bez výraznější pomoci transportních proteinů, proto se nazývá prostá difúze.
• Usnadněná difúze– Jak název napovídá, usnadněná difúze je pohyb částic přes hranici systému nebo buněčné membrány pomocí molekuly nosiče, která působí jako hostitel. Na rozdíl od prosté difúze zde částice potřebují k transportu pomoc jiných molekul.

Příklady difúze

Difúze je velmi důležitá při každodenních činnostech. Difúzi vidíme v každodenním životě a také se odehrává uvnitř našeho těla. Podívejme se na příklady difúze -

• Čajový sáček ponořený do horké vody– Barva vody se po nějaké době změní v důsledku difúze.
• Osvěžovač vzduchu– Když nastříkáme osvěžovač do místnosti, částice osvěžovače se rozptýlí v místnosti, a proto můžeme cítit zápach.
• Rozpouštění cukru - Když se cukr rozpustí ve vodě/mléku nebo jakékoli tekutině, tekutina se stane sladkou. Je to výsledek difúze cukru v kapalině.
• Osmóza- Rostliny berou minerály z kořenů procesem osmózy. Pokud rostliny neberou minerály z kořenů, pak by na Zemi nebyl možný život.
• Vonná tyčinka– Vůně vonné tyčinky přichází po difúzi kouře s molekulami vzduchu v místnosti. Tak se k nám dostane příjemná vůně vonné tyčinky.
• Přidání vody k nudlím– Nudle po přidání vody změknou, protože obsah vody uvnitř nudlí se zvyšuje, jak probíhá difúze.
• Dialýza- Difúze rozpuštěných látek přes polopropustnou membránu. Dialýza je velmi důležitým průlomem v lékařské historii.

Faktory ovlivňující difúzi

Difúzi ovlivňují různé faktory. Změnou těchto faktorů jeden po druhém nebo současně můžeme změnit rychlost probíhající difúze.

Faktory ovlivňující difúzi jsou uvedeny níže -

• teplota– Zvýšení teploty vede ke zvýšení pohybu částic (vyšší kinetická energie). Rychlost difúze se tedy bude zvyšovat s rostoucí teplotou.
• Oblast interakce– Čím vyšší je oblast interakce, tím vyšší bude rychlost difúze.
• Svelikost částice– Pokud jsou částice dostatečně malé, aby mohly snadno procházet membránou, bude rychlost difúze vyšší.
• Strmost koncentračního gradientu– Koncentrační gradient je přímo úměrný rychlosti difúze. Pokud tedy koncentrační gradient je větší než rychlost difúze probíhá bude také rychlejší.  

Význam difúze

Z příkladů difúze uvedených ve výše uvedených částech můžeme zjistit, že difúze je velmi důležitá. Bez difúze (osmózy) by život na Zemi nebyl možný.

Nejdůležitější význam difúze spočívá v tom, že pomáhá látkám pohybovat se dovnitř a ven z buněk. Což znamená, že prostřednictvím difúze můžeme odstranit odpad z našich těl. Dokonce i rostliny využívají difúzi ke sběru živin a minerálů z kořenů.

Také čtení:

• Jak vypočítat kinetické tření
• Typy polarizace
• Konvekce vs difúze
• Je zpomalení záporné
• Příklady vysokého tření podrobný přehled a fakta
• Hubbleova sekvence a typy galaxií
• Příklady Dopplerova jevu
• Je vodivost fyzikální vlastností
• Mraky a mlha
• Je fyzická změna vratná