पानी में स्याही कैसे फैलती है?

विषय

• रैंडम मोटेशन
• प्रसार गुणांक
• एन्ट्रॉपी और डिफ्यूजन

स्याही पानी और स्याही अणुओं की यादृच्छिक गति के कारण पानी में फैलती है। बड़े पैमाने पर, हम अलग-अलग अणुओं को चलते हुए नहीं देखते हैं। इसके बजाय हम देखते हैं कि समाधान में विभिन्न बिंदुओं पर स्याही कितनी गहरी है, जो वास्तव में इसकी एकाग्रता को इंगित करता है। आप उच्च सांद्रता वाले क्षेत्रों से स्याही को कम सांद्रता वाले क्षेत्रों में देख सकते हैं, और इस गति की दर पानी में स्याही के प्रसार गुणांक के आनुपातिक है।

रैंडम मोटेशन

तापमान अणुओं की यादृच्छिक गति का एक उपाय है। चूंकि पानी के अणु स्याही के साथ मिश्रण में अनियमित रूप से घूमते हैं, वे स्याही के अणुओं में टकराते हैं, जिससे वे बेतरतीब ढंग से आगे बढ़ते हैं। जिन स्थानों पर अधिक स्याही के अणु होते हैं, वहाँ पानी के अणुओं के साथ अधिक टकराव होते हैं जो अन्य स्थानों पर स्याही के अणुओं से टकराते हैं। नतीजतन, औसतन, स्याही के अणु अधिक अणुओं (उच्च एकाग्रता) वाले क्षेत्रों से कम अणुओं (कम एकाग्रता) वाले क्षेत्रों में चले जाते हैं।

प्रसार गुणांक

पानी का तापमान जितना अधिक होता है, अणुओं की गति उतनी ही तेज होती है। इसके परिणामस्वरूप अधिक और कठिन टकराव होते हैं। नतीजतन, प्रसार गुणांक तापमान के लिए आनुपातिक है। टक्कर के बाद प्रत्येक स्याही अणु कितना आगे बढ़ता है यह उसके व्यास पर निर्भर करता है, क्योंकि बड़े अणु छोटे अणुओं की तुलना में घर्षण से अधिक धीमा हो जाते हैं। किसी तरल पदार्थ में आंतरिक घर्षण को चिपचिपापन कहा जाता है। इस प्रकार, प्रसार गुणांक अणुओं व्यास और तरल पदार्थ चिपचिपापन दोनों के विपरीत आनुपातिक है।

एन्ट्रॉपी और डिफ्यूजन

ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम कहता है कि एन्ट्रापी बढ़ जाती है। एन्ट्रॉपी इस बात का एक उपाय है कि अव्यवस्थित, छितरी या बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित चीजें कैसे होती हैं। के रूप में स्याही एक केंद्रित ड्रॉप से ​​फैलता है, अणु अधिक फैल जाते हैं और बेतरतीब ढंग से वितरित होते हैं। इसलिए जैसे-जैसे स्याही फैलती जाती है, सिस्टम की एन्ट्रापी बढ़ती जाती है।