Diffusion und Temperatur: 7 Fakten, die Sie kennen sollten

Lassen Sie uns in diesem Artikel etwas über Diffusion und Temperatur und verwandte Fakten lernen.

Um die Substanz in die und aus der Zelle zu transportieren, ist Diffusion erforderlich. Die Temperatur trägt nicht nur zur Messung von Wärme und Kälte des Körpers bei, sondern entscheidet auch über die Menge kinetische Energie von den Partikeln besessen.

Der nächste Abschnitt zeigt die Definition von Diffusion und Temperatur.

Diffusion und Temperatur

Eine Region kann durch die Größe von differenziert oder charakterisiert werden Konzentration, dh ein Bereich, der der höheren Konzentration oder niedrigeren Konzentration entspricht. Nun wird es also eine Bewegung von Molekülen durch diese Region geben, die im Allgemeinen von einer höheren Konzentration ausgeht und die Region mit niedrigerer Konzentration erreicht.

Wenn wir messen und ausdrücken möchten, wie heiß oder kalt ein Körper ist, verwenden wir einen Parameter namens Temperatur. Diese Art der Bewegung von Molekülen erfolgt unter einem Konzentrationsgradienten. Es wird angenommen, dass die Diffusion bei allen Lebewesen ein herausragendes Phänomen ist, das unweigerlich auftreten wird.

Wir wissen, dass die Temperatur auch die spezifische Richtung darstellt, entlang der wir den Energiefluss so spontan erwarten können, im Grunde in Form von Wärme. Der folgende Teil befasst sich mit dem Zusammenhang zwischen Diffusion und Temperatur.

Diffusion und Temperaturbeziehung

Um die Substanz in die und aus der Zelle zu transportieren, ist Diffusion erforderlich. Die Temperatur trägt nicht nur zur Messung von Wärme und Kälte des Körpers bei, sondern entscheidet auch über die Menge an kinetischer Energie, die die Teilchen besitzen. Wenn wir die Temperatur erhöhen, beeinflussen wir sie wiederum zu unterziehen Bewegung schneller.

Jedes Partikel besitzt die gleiche Wahrscheinlichkeit, sich von einer höheren zu einer niedrigeren Konzentration zu bewegen, da während der normalen Diffusion keine Kraft wirkt, die ein bestimmtes Partikel beeinflusst, in den Bereich niedrigerer Konzentration zu gelangen.

Der folgende Abschnitt gibt die Gleichung bezüglich Diffusion und Temperatur an.

Diffusions- und Temperaturgleichung

Das Ficksche Gesetz beinhaltet die Beziehung zwischen dem Fluss der Diffusion durchlaufenden Moleküle sowie dem Diffusionsgradienten oder der angetriebenen Kraft. Wenn wir die Konzentration des Gradienten als Einheit nehmen, können wir die Diffusion der Masse einer Substanz über eine Oberfläche einer Einheitsfläche in einem Einheitszeitintervall beobachten.

Unten ist die Gleichung angegeben, die Diffusion und Temperatur betrifft.

                                                                                       D = D0 exp(-E/KT)

Wobei D = der Diffusionskoeffizient

      D0 = Größter Wert des Diffusionskoeffizienten bei unendlicher Temperatur

       E = Energie für die Aktivierung für den Diffusionskoeffizienten

           R = Universelle Gaskonstante

           T = Absolute Temperatur

Kann Diffusion die Temperatur beeinflussen?

Jedes Teilchen besitzt die gleiche Wahrscheinlichkeit, sich von einer höheren zu einer niedrigeren Konzentration zu bewegen, da während der normalen Diffusion keine Kraft wirkt, die ein bestimmtes Teilchen dazu veranlasst, in den Bereich niedrigerer Konzentration zu gelangen. Somit spielt die der Umgebung entsprechende Temperatur eine entscheidende Rolle bei der Beeinflussung der Diffusion.

Die Temperatur kann als ein Hauptkriterium angesehen werden, das die Diffusionsgeschwindigkeit bestimmt, da beide in Bezug auf die Bewegung von Partikeln miteinander verbunden sind. Als nächstes diskutieren wir die gegenseitige Abhängigkeit von Diffusion und Temperatur.

Wie wirkt sich die Temperatur auf die Diffusion aus?

Wie wir bereits gesehen haben, ist das Konzept der Diffusion ausschließlich die Folge der ziemlich zufälligen Bewegung der Teilchen, aber nicht mit einer wirkenden Kraft verbunden. Jetzt können wir die zufälligen Bewegungen explizit auf die Temperatur beziehen, da sie in der Nähe der kinetischen Energie auftritt, und die kinetische Energie wird durch die Temperatur bestimmt.

Somit wird festgestellt, dass sich die Partikel, die als vergleichsweise heißer angesehen werden, mit höheren Geschwindigkeiten bewegen. Auf diese Weise nehmen die Temperaturbedingungen an der Beeinflussung des Diffusionsvorgangs teil. Die Diffusion beruht im Wesentlichen auf der Tendenz der Partikel, sich im Zusammenhang mit dem Konzentrationsunterschied in der Region zu bewegen.

Hier werden wir die Beziehung zwischen der Diffusionsrate und der Temperatur verstehen.

Diffusionsgeschwindigkeit und Temperaturbeziehung

Die Partikel neigen dazu, eine höhere Energie zu besitzen, da sie durch die bereitgestellten höheren Temperaturen beeinflusst werden. Hier wird angenommen, dass Moleküle mit höherer Energie mit höheren Geschwindigkeiten übertragen werden, wodurch die Diffusionsgeschwindigkeit begünstigt wird. Ebenso wird die Energie der Teilchen mit Hilfe niedrigerer Temperaturen reduziert.

Dies wäre für die Verringerung der Diffusionsrate verantwortlich. Die zwischen der Diffusionsgeschwindigkeit und der Temperatur bestehende Beziehung kann durch das Diffusionsgesetz von Graham dargestellt werden, das besagt, dass die Diffusionsgeschwindigkeit direkt mit der Quadratwurzel der Temperatur in Beziehung gesetzt werden kann. Somit beweist das Gesetz mathematisch die Beziehung zwischen Diffusionsgeschwindigkeit und Temperatur.

Lernen wir nun die Abhängigkeit zwischen Diffusionsgeschwindigkeit und Temperatur kennen.

Warum beeinflusst die Temperatur die Diffusionsgeschwindigkeit?

Wir können sagen, dass die Fluidpartikel dazu neigen, bei beträchtlich hohen Temperaturen schneller zu fließen oder einer Diffusion zu unterliegen, als bei niedrigeren Temperaturen. Dies kann beobachtet werden, indem ein einfaches Experiment durchgeführt wird, bei dem Lebensmittelfarbe in Wasser gemischt wird. Wir können sehen, dass die Lebensmittelfarbe in heißem Wasser zweifellos schneller diffundiert als in kaltem Wasser.

Das ganze Spiel sind hier die Schwingungen des Moleküls, die bei höheren Temperaturen schneller ablaufen als bei vergleichsweise niedrigeren Temperaturen. Dies ist der Grund für die schnellere Diffusion in heißem Wasser. Durch die semipermeable Membran ist die Bewegung von Wassermolekülen schneller, wenn die Temperatur als hoch angesehen wird.

Der folgende Abschnitt erläutert die Theorie, die dem Zusammenhang zwischen Diffusionsgeschwindigkeit und Temperatur zugrunde liegt.

Wie wirkt sich die Temperatur auf die Diffusionsgeschwindigkeit aus?

Es ist bewiesen, dass die Moleküle mit einer höheren Temperatur die größere Menge an kinetischer Energie besitzen, was sie dazu zwingt, sich der zufälligen Bewegung mit höheren Geschwindigkeiten zu unterziehen, was sich direkt auf die Erhöhung der Diffusionsrate auswirkt. Um es ganz klar auszudrücken, können wir sagen, dass wenn wir die Temperatur erhöhen,

Die kinetische Energie der Moleküle wird erhöht. Dadurch erhöht sich auch die Durchschnittsgeschwindigkeit des Moleküls. Auf diese Weise nehmen die Temperaturbedingungen an der Beeinflussung des Diffusionsvorgangs teil. Die Diffusion beruht im Wesentlichen auf der Tendenz der Partikel, sich im Zusammenhang mit dem Konzentrationsunterschied in der Region zu bewegen.

Lassen Sie uns nun die Beziehung zwischen dem Diffusionskoeffizienten und der Temperatur kennen.

Wie beeinflusst die Temperatur den Diffusionskoeffizienten?

Eine Konstante ist einer physikalischen Größe zugeordnet. Es fungiert als Proportionalitätsfaktor im Fickschen Gesetz, das die Beziehung zwischen dem Fluss der Diffusion durchlaufenden Moleküle sowie dem Diffusionsgradienten oder der angetriebenen Kraft beinhaltet.

Der Diffusionskoeffizient hängt im Wesentlichen von der Temperatur sowie einigen anderen Parametern ab. Der Diffusionskoeffizient und die Temperatur besitzen beide eine direkte Proportionalitätsbeziehung, dh wenn wir die Temperatur weiter erhöhen, stellt sich heraus, dass auch der Diffusionskoeffizient mit der Temperatur zunimmt.

Hier werden wir die mathematische Proportionalität verstehen, die zwischen der Diffusionsgeschwindigkeit und der Temperatur besteht.

Was passiert mit der Diffusionsgeschwindigkeit, wenn die Temperatur erhöht wird?

Grundsätzlich wird die Diffusion durch die kinetische Energie beeinflusst. Wir haben bereits gelernt, dass eine steigende Temperatur direkt für die Erhöhung der molekularen Geschwindigkeit verantwortlich ist, die mit der besessenen kinetischen Energie zusammenhängt. Auf ähnliche Weise kann die Geschwindigkeit, mit der Moleküle fließen, reduziert werden, indem man einfach die Temperatur senkt.

Dadurch können sie schneller von der Region, die der höheren Konzentration entspricht, in die niedrigere Konzentration übergehen. Die Temperaturbeteiligung hat das Gewicht der Partikel beeinflusst, dh schwerere Partikel neigen dazu, effektiver mit der Umgebung zu interagieren.

Nennen Sie die Faktoren, die die Diffusionsgeschwindigkeit beeinflussen würden.

Die Faktoren, von denen angenommen wird, dass sie die Diffusionsrate beeinflussen, sind unten angegeben:

• Temperaturen
• Größe des diffundierten Teilchens
• Konzentrationsunterschied
• Lösungsmitteldichte
• Druckscheiben
• Diffusionssubstanz.

Wie wirkt sich die Größe des Moleküls auf die Diffusion aus?

Wenn die Molekülgröße zunimmt, erhöht sich das Volumen, das von allen Molekülen in der Region eingenommen wird. Nun wird es natürlich für ein größeres Volumen schwierig, durch einen kleineren Oberflächenbereich zu diffundieren, wodurch mehr Zeit für die Diffusion benötigt wird, was sie weniger effektiv als zuvor macht.

Erklären Sie die Abhängigkeit der Diffusion von der Temperatur an einem Beispiel.

Betrachten wir das Beispiel der Diffusion von Blut durch das Wasser. Wenn wir heißes Wasser trinken, diffundieren oder bewegen sich die Blutmoleküle schneller als wenn wir kaltes Wasser trinken. dh sie neigen dazu, sich langsam zu bewegen, wenn sie in kaltem Wasser diffundieren. Die gleiche Theorie kann auch verstanden werden, wenn man die Lebensmittelfarbe anstelle von Blut betrachtet.

Welches Gesetz regelt die Diffusionsrate?

Das Gesetz über die Diffusionsgeschwindigkeit ist das Gesetz von Graham, das besagt, dass die Diffusionsgeschwindigkeit in umgekehrter Beziehung zur Quadratwurzel der Molmasse der betrachteten Substanz steht, in der die Diffusion untersucht wird.

Wie hängt die Diffusion mit den heißen und kalten Temperaturen zusammen?

Wir können sagen, dass die Fluidpartikel dazu neigen, bei beträchtlich hohen Temperaturen schneller zu fließen oder einer Diffusion zu unterliegen, als bei niedrigeren Temperaturen. Dies kann beobachtet werden, indem ein einfaches Experiment durchgeführt wird, bei dem Lebensmittelfarbe in Wasser gemischt wird. Wir können sehen, dass die Lebensmittelfarbe in heißem Wasser zweifellos schneller diffundiert als in kaltem Wasser.

In welchem ​​Zustand ist die Diffusion stärker?

Es wurde experimentell beobachtet, dass die Moleküle im gasförmigen Zustand der Substanz dazu neigen, schneller einer Diffusion zu unterliegen als die Moleküle, die mit dem festen Zustand der Substanz verbunden sind, da die Moleküle im gasförmigen Zustand freier vorhanden sind und daher können Reisen von der Region mit höherer Konzentration zu der Region mit niedrigerer Konzentration mit geringeren Kollisionen oder geringerem Widerstand.

Zusammenfassung

Es ist bewiesen, dass die Moleküle mit einer höheren Temperatur die größere Menge an kinetischer Energie besitzen, was sie dazu zwingt, sich der zufälligen Bewegung mit höheren Geschwindigkeiten zu unterziehen, was sich direkt auf die Erhöhung der Diffusionsrate auswirkt. Um es ganz klar auszudrücken, können wir sagen, dass mit zunehmender Temperatur die kinetische Energie der Moleküle zunimmt, sodass auch die Durchschnittsgeschwindigkeit der Moleküle zunimmt.

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