በጠጣር፣ ፈሳሾች እና ጋዞች ውስጥ መሰራጨት፡ ፍቺ፣ ሁኔታዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

በፊዚክስ ውስጥ ካሉት በርካታ ክስተቶች መካከል፣የስርጭት ሂደቱ በጣም ቀላል እና ለመረዳት ከሚቻሉት ውስጥ አንዱ ነው። ደግሞም ፣ በየቀኑ ጠዋት ፣ እራሱን ጥሩ መዓዛ ያለው ሻይ ወይም ቡና በማዘጋጀት አንድ ሰው ይህንን ምላሽ በተግባር የመመልከት እድል አለው። ስለዚህ ሂደት እና በተለያዩ ድምር ግዛቶች ውስጥ ስለሚከሰት ሁኔታዎች የበለጠ እንወቅ።

ስርጭት ምንድን ነው

ይህ ቃል የአንድ ንጥረ ነገር ሞለኪውሎች ወይም አተሞች በሌላ ተመሳሳይ መዋቅራዊ አሃዶች መካከል መግባትን ያመለክታል። በዚህ ሁኔታ፣ ወደ ውስጥ የሚገቡ ውህዶች ትኩረት ተስተካክሏል።

ይህ ሂደት ለመጀመሪያ ጊዜ በዝርዝር የተገለጸው በጀርመናዊው ሳይንቲስት አዶልፍ ፊክ በ1855

የዚህ ቃል ስም ከላቲን የቃል ስም diffusio (መስተጋብር፣ መበታተን፣ ስርጭት) ተፈጠረ።

በፈሳሽ ውስጥ ስርጭት

በግምት ላይ ያለው ሂደት በሶስቱም የመደመር ግዛቶች ውስጥ ከሚገኙ ንጥረ ነገሮች ጋር ሊከሰት ይችላል-ጋዝ, ፈሳሽ እና ጠጣር. ለዚህ ተግባራዊ ምሳሌዎች, ብቻ ይመልከቱወጥ ቤት።

በምድጃ የተቀቀለ ቦርች ከእነዚህ ውስጥ አንዱ ነው። በሙቀት ተጽዕኖ ስር የግሉሲን ቤታኒን ሞለኪውሎች (በዚህ ምክንያት ንቦች እንደዚህ ያለ የበለፀገ ቀይ ቀይ ቀለም ያላቸው ንጥረ ነገር) ከውሃ ሞለኪውሎች ጋር እኩል ምላሽ ይሰጣሉ ፣ ይህም ልዩ የሆነ የቡርጋዲ ቀለም ይሰጠዋል ። ይህ ጉዳይ በፈሳሽ ውስጥ የመሰራጨት ምሳሌ ነው።

ከቦርች በተጨማሪ ይህ ሂደት በአንድ ብርጭቆ ሻይ ወይም ቡና ውስጥም ይታያል። እነዚህ መጠጦች ሁለቱም ሻይ ቅጠሎች ወይም የቡና ቅንጣቶች, ውሃ ውስጥ በመሟሟት, በእኩል በውስጡ ሞለኪውሎች መካከል ተዘርግቷል, ቀለም እውነታ ምክንያት እንዲህ ያለ ወጥ የሆነ ሀብታም ጥላ አላቸው. የዘጠናዎቹ የሁሉም ታዋቂ ፈጣን መጠጦች ተግባር የተገነባው በተመሳሳይ መርህ ነው፡ ዩፒ፣ ግብዣ፣ ዙኮ።

የጋዞች መስተጋብር

በኩሽና ውስጥ ለሚነሱት የሂደቱ መገለጫዎች የበለጠ መፈለግን በመቀጠል፣በመመገቢያ ጠረጴዛው ላይ ካሉ ትኩስ አበቦች የሚፈልቀውን ደስ የሚል መዓዛ ማሽተት እና መደሰት ተገቢ ነው። ይህ የሆነው ለምንድነው?

ሽታ ተሸካሚ አተሞች እና ሞለኪውሎች በእንቅስቃሴ ላይ ናቸው እና በውጤቱም በአየር ውስጥ ካሉ ቅንጣቶች ጋር ተቀላቅለው በትክክል በክፍሉ መጠን ውስጥ ተበታትነዋል።

ይህ በጋዞች ውስጥ የመሰራጨት መገለጫ ነው። የአየር መተንፈስ በሂደት ላይ ባለው ሂደት እና በኩሽና ውስጥ ያለው አዲስ የበሰለ ቦርች ደስ የሚል ሽታም ጭምር መሆኑን ልብ ሊባል ይገባል።

በደረቅ ዕቃዎች ውስጥ ስርጭት

የወጥ ቤቱ ጠረጴዛ በአበቦች በደማቅ ቢጫ የጠረጴዛ ልብስ ተሸፍኗል። ለእርሷ ተመሳሳይ ጥላ ተቀበለችበጠጣር ነገሮች ውስጥ የማለፍ ችሎታ።

ሸራውን የተወሰነ ወጥ የሆነ ጥላ የመስጠት ሂደት በተለያዩ ደረጃዎች ይከናወናል።

1. የቢጫ ቀለም ቅንጣቶች በቀለም ታንክ ውስጥ ወደ ፋይብሮሳዊው ቁሳቁስ ተበታትነዋል።
2. ከዚያም በተቀባው ጨርቅ ውጫዊ ገጽ ተውጠዋል።
3. የሚቀጥለው እርምጃ እንደገና ማቅለሚያውን ማሰራጨት ነበር፣ነገር ግን በዚህ ጊዜ ወደ ድሩ ፋይበር።
4. በመጨረሻው ጨርቁ የቀለም ቅንጣቶችን አስተካክሎ ወደ ቀለም ተለወጠ።

የጋዞች ስርጭት በብረት ውስጥ

በተለምዶ፣ ስለዚህ ሂደት ስንናገር፣ በተመሳሳዩ የመደመር ሁኔታ ውስጥ ያሉትን ንጥረ ነገሮች መስተጋብር ግምት ውስጥ ያስገቡ። ለምሳሌ, በጠጣር, በጠጣር ውስጥ ስርጭት. ይህንን ክስተት ለማረጋገጥ ሁለት የብረት ሳህኖች እርስ በርስ ተጭነው (ወርቅ እና እርሳስ) በመሞከር ሙከራ ይካሄዳል. የእነሱ ሞለኪውሎች ጣልቃገብነት በጣም ረጅም ጊዜ ይወስዳል (በአምስት አመት ውስጥ አንድ ሚሊሜትር). ይህ ሂደት ያልተለመደ ጌጣጌጥ ለመሥራት ያገለግላል።

ነገር ግን፣ በተለያዩ ድምር ግዛቶች ውስጥ ያሉ ውህዶች እንዲሁ መሰራጨት ይችላሉ። ለምሳሌ በጠጣር ንጥረ ነገሮች ውስጥ የጋዞች ስርጭት አለ።

በሙከራው ወቅት እንዲህ አይነት ሂደት በአቶሚክ ሁኔታ ውስጥ እንደሚከሰት ተረጋግጧል። እሱን ለማግበር፣ እንደ ደንቡ፣ ከፍተኛ የሙቀት መጠን እና ግፊት መጨመር ያስፈልግዎታል።

የእንደዚህ አይነት የጋዝ ስርጭት በጠጣር ንጥረ ነገሮች ውስጥ የሃይድሮጂን ዝገት ምሳሌ ነው። በሁኔታዎች ውስጥ እራሱን ያሳያልበከፍተኛ ሙቀት (ከ 200 እስከ 650 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ) ተጽዕኖ ሥር በአንዳንድ ኬሚካላዊ ምላሽ ሂደት ውስጥ የተነሱት የሃይድሮጂን አቶሞች (Н₂) በብረት መዋቅራዊ ቅንጣቶች መካከል ዘልቀው ይገባሉ።

ከሃይድሮጂን በተጨማሪ የኦክስጂን እና ሌሎች ጋዞች ስርጭት በጠጣር ንጥረ ነገሮች ላይም ሊከሰት ይችላል። ይህ ለዓይን የማይታወቅ ሂደት ብዙ ጉዳት አለው፣ ምክንያቱም በዚህ ምክንያት የብረት ህንጻዎች ሊወድቁ ይችላሉ።

የፈሳሽ ስርጭት በብረታ ብረት ውስጥ

ነገር ግን የጋዝ ሞለኪውሎች ወደ ጠጣር ንጥረ ነገሮች ውስጥ ዘልቀው ሊገቡ የሚችሉት ብቻ ሳይሆን ፈሳሾችም ናቸው። እንደ ሃይድሮጂን ሁኔታ ፣ ብዙውን ጊዜ ይህ ሂደት ወደ ዝገት ያመራል (ወደ ብረት ሲመጣ)።

በጠጣር ንጥረ ነገሮች ውስጥ የፈሳሽ ስርጭት ዓይነተኛ ምሳሌ የብረታ ብረት በውሃ (H₂O) ወይም በኤሌክትሮላይት መፍትሄዎች ተጽእኖ ስር የሚፈጠር ዝገት ነው። ለአብዛኛዎቹ, ይህ ሂደት ዝገት በሚለው ስም በጣም የተለመደ ነው. እንደ ሃይድሮጂን ዝገት ሳይሆን በተግባር ግን ብዙ ጊዜ መገናኘት አለበት።

ስርጭትን ለማፋጠን ሁኔታዎች። ስርጭት ቅንጅት

በግምት ላይ ያለው ሂደት ሊፈጠር የሚችልባቸውን ንጥረ ነገሮች ከተመለከትን ስለመከሰቱ ሁኔታዎች ማወቅ ተገቢ ነው።

በመጀመሪያ ፣የስርጭቱ ፍጥነት የሚወሰነው በተገናኙት ንጥረ ነገሮች አጠቃላይ ሁኔታ ላይ ነው። ምላሹ የሚከሰትበት የቁሳቁስ መጠን በጨመረ መጠን ፍጥነቱ ይቀንሳል።

በዚህ ረገድ የፈሳሽ እና የጋዞች ስርጭት ምንጊዜም ከጠንካራ ንጥረ ነገሮች የበለጠ ንቁ ይሆናል።

ለምሳሌ፣ ክሪስታሎች ከሆኑpotassium permanganate KMnO_{4 (}ፖታስየም permanganate₎ወደ ውሃ ውስጥ ይጥሉታል፣የሚያምር እንጆሪ ቀለም ይሰጡታል። በጥቂት ደቂቃዎች ውስጥ ቀለም. ነገር ግን፣ የKMnO₄ ክሪስታሎች በበረዶ ላይ ቢረጩ እና ሁሉንም በማቀዝቀዣ ውስጥ ካስቀመጡት ከጥቂት ሰዓታት በኋላ ፖታስየም ፐርማንጋኔት የቀዘቀዘውን H ₂O.

ሙሉ ለሙሉ ቀለም መቀባት አልተቻለም።

ከቀዳሚው ምሳሌ፣ ስለ ስርጭቱ ሁኔታዎች አንድ ተጨማሪ ድምዳሜ ላይ መድረስ ይቻላል። ከስብስብ ሁኔታ በተጨማሪ የሙቀት መጠኑ የንጥቆችን የመግባት ፍጥነት ይነካል።

በእሱ ላይ እየተገመገመ ያለውን የሂደቱን ጥገኝነት ለማገናዘብ፣ስለዚህ አይነት ጽንሰ-ሀሳብ እንደ የስርጭት ቅንጅት መማር ጠቃሚ ነው። ይህ የፍጥነቱ የቁጥር ባህሪ ስም ነው።

በአብዛኛዎቹ ቀመሮች፣ በካፒታል በላቲን ፊደል D ይገለጻል እና በSI ስርዓት የሚለካው በካሬ ሜትር በሰከንድ (m² / ሰ) ሲሆን አንዳንዴም በሴኮንድ ሴንቲሜትር (ሴሜ^{2) ነው።} /ሚ)።

የስርጭት መጠኑ በንጥል ወለል ላይ በአንድ ጊዜ ውስጥ ከተበተነው የቁስ መጠን ጋር እኩል ነው፣ በሁለቱም ወለል ላይ ያለው የመጠን ልዩነት (ከአንድ አሃድ ርዝመት ጋር እኩል በሆነ ርቀት ላይ የሚገኝ) ከአንድ ጋር እኩል ከሆነ። ዲን የሚወስኑት መመዘኛዎች ቅንጣቢው የመበታተን ሂደት ራሱ የሚካሄድበት የንጥረ ነገር ባህሪያት እና ዓይነታቸው ናቸው።

የመቀየሪያው በሙቀት ላይ ያለው ጥገኝነት የአርሄኒየስ ቀመርን በመጠቀም ሊገለጽ ይችላል፡ D=D_0exp(-E/TR)።

በታሰበው ፎርሙላ ውስጥ ሂደቱን ለማግበር የሚያስፈልገው አነስተኛ ሃይል ነው። ቲ - የሙቀት መጠን (በኬልቪን የሚለካው, ሴልሺየስ ሳይሆን); አር -የጋዝ ቋሚ ባህሪ ተስማሚ ጋዝ።

ከላይ ከተጠቀሱት ሁሉ በተጨማሪ በጠጣር, በጋዞች ውስጥ ያሉ ፈሳሾች የመሰራጨት መጠን በግፊት እና በጨረር (ኢንደክቲቭ ወይም ከፍተኛ ድግግሞሽ) ይጎዳሉ. በተጨማሪም ፣ አብዛኛው የተመካው በካታሊቲክ ንጥረ ነገር መኖር ላይ ነው ፣ ብዙ ጊዜ ለቅንጣዎች ንቁ መበታተን ጅምር እንደ ማነቃቂያ ሆኖ ያገለግላል።

የስርጭት እኩልታ

ይህ ክስተት የተወሰነ የከፊል ልዩነት ቀመር ነው።

ዓላማው የአንድ ንጥረ ነገር ክምችት በቦታ መጠን እና መጋጠሚያዎች (በሚሰራጭበት) እና እንዲሁም በጊዜ ላይ ያለውን ጥገኝነት መፈለግ ነው። በዚህ አጋጣሚ፣ የተሰጠው ኮፊሸን ለአጸፋው የሚዲያውን የመተላለፊያ ባህሪ ያሳያል።

ብዙ ጊዜ፣ የስርጭት እኩልታ እንደሚከተለው ይጻፋል፡- ∂φ (r, t)/∂t=∇ x [D(φ, r) ∇ φ (r, t)]።

በውስጡ φ (t እና r) የተበታተነው ንጥረ ነገር ጥግግት በ ነጥብ r በጊዜ t ነው። D (φ, r) - አጠቃላይ ስርጭት Coefficient density φ ነጥብ r ላይ.

∇ - የቬክተር ልዩነት ኦፕሬተር ክፍሎቹ በመጋጠሚያዎች ውስጥ ከፊል ተዋጽኦዎች ናቸው።

የስርጭት ጥምርታ ጥግግት ጥገኛ በሚሆንበት ጊዜ፣ እኩልታው ቀጥተኛ ያልሆነ ነው። ካልሆነ - መስመራዊ።

የስርጭት ፍቺን እና የዚህን ሂደት ገፅታዎች በተለያዩ አከባቢዎች ካጤንን፣አዎንታዊ እና አሉታዊ ጎኖች እንዳሉት ልብ ሊባል ይገባል።