corante alimentar ilustra difusão em água. A difusão é a mistura das moléculas, devido ao seu movimento aleatório, se em um líquido ou um gás. Como as moléculas de água fria tem menos energia cinética do que em água morna, o processo de difusão é muito mais lento do que na água quente. Mas o corante alimentar também pode mostrar o movimento que não é aleatória, tais como agitação da água, por convecção.
O mecanismo de difusão
A difusão não necessita de agitação, tais como agitação, embora agitação faz acelerar o processo. No caso do corante alimentar em água, a água é o solvente enquanto que o corante é o soluto. Uma vez que eles misturados, eles fazem uma solução. Difusão leva tempo, embora a quantidade de tempo depende da energia cinética das moléculas que saltam aleatoriamente entre si. Este salto aleatório - chamado movimento browniano - resultados dos átomos vibram, o que eles fazem mais rápido e mais difícil quanto mais quente que eles são. O resultado final desses movimentos, ao longo do tempo, é a solução final, uniforme.
Misturar por diferença na gravidade específica
O corante alimentar tem uma gravidade específica ligeiramente mais elevada, ou a densidade relativa, do que a água, de modo que antes de ter tempo para se difundir, ele tende a afundar-se na água. Quando a água está fria, e a taxa de difusão é mais lenta, mais de o corante permanece unida num penacho de cair para o fundo do recipiente. Deixado sozinho e sem perturbações, pode formar uma camada na parte de baixo para por causa do movimento browniano, porém, não haverá um limite bem definido entre a água e a coloração. O movimento aleatório das moléculas irá gradualmente difundir a cor na água. A agitação irá acelerar o processo de difusão.
Mistura por convecção
Se o recipiente de água é mais quente ou mais fria do que o ar ambiente, que vai desenvolver padrões de fluxo convectivo como a água se aproxima da temperatura ambiente. No caso de água fria num ambiente quente, os lados do recipiente conduzir o calor para a periferia da água. A água fria, mais densa no centro afunda. corante alimentar adicionado a esta coluna central afundando vai montar o fluxo convectivo para o fundo do recipiente, mas, em seguida, que também irá montar o fluxo até os lados, de volta ao topo de um ciclo em torno novamente. Este fluxo serve para agitar a solução, acelerando a difusão.
O que acontece quando a água é alterado?
Comparar os efeitos do calor e densidade na difusão do corante alimentar. Tente uma comparação lado-a-lado de difusão em água fria e em água quente. A difusão será muito mais lenta na água fria. Tente dissolver meia colher de sal em água e, em seguida, solte o corante alimentar. A coloração ainda difusa, mas não vai afundar, porque a água salgada tem uma gravidade específica mais elevada. Experimente colocar uma fonte de calor, tal como uma luz incandescente, contra um lado do vidro, e aguarde alguns minutos antes de deixar cair a coloração. Ele vai andar - e, assim, tornar visível - o fluxo convectivo.
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