NộI Dung
Khi bạn đốt một cái gì đó trên bếp, bếp sẽ có mùi khói. Một vài phút sau, toàn bộ nơi của bạn sẽ ngửi thấy mùi thức ăn bị cháy. Đó là bởi vì các nguyên tử của thực phẩm bị cháy khuếch tán qua nhà của bạn. Khuếch tán là quá trình các nguyên tử của một vật liệu được chuyển sang vật liệu khác thông qua chuyển động nguyên tử ngẫu nhiên. Trong quá trình khuếch tán, các nguyên tử có xu hướng tự trải đều, vì khi khói chuyển từ nồng độ cao trong bếp sang nồng độ thấp hơn trong nhà của bạn. Tốc độ khuếch tán phụ thuộc vào một số yếu tố.
Nhiệt độ
Trong tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ khuếch tán, nhiệt độ là quan trọng nhất. Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn nhất đến tốc độ khuếch tán và là yếu tố dễ thay đổi nhất. Tăng nhiệt độ làm tăng tốc độ khuếch tán bằng cách thêm năng lượng cho từng hạt. Điều này là do các hạt có nhiều năng lượng dội vào nhau thường xuyên hơn và trải đều trên toàn bộ khối lượng vật liệu. Tương tự, hạ thấp nhiệt độ sẽ hạ thấp tốc độ khuếch tán bằng cách hạ thấp năng lượng của từng hạt.
Sự khác biệt nồng độ
Tốc độ khuếch tán phụ thuộc vào sự khác biệt giữa các nồng độ trên vật liệu chủ, với chênh lệch nồng độ cao hơn dẫn đến tốc độ khuếch tán cao hơn. Ví dụ, khuếch tán qua một bức tường hoặc màng mỏng sẽ xảy ra nhanh chóng nếu có một nồng độ cao của khí ở một bên và không có khí ở phía bên kia của bức tường. Nếu đã có một lượng khí gần như bằng nhau ở cả hai phía, sự khuếch tán sẽ chậm hơn nhiều.
Khoảng cách khuếch tán
Tốc độ khuếch tán có liên quan nghịch với khoảng cách mà vật liệu khuếch tán. Đó là, khoảng cách nhỏ hơn dẫn đến tốc độ khuếch tán nhanh hơn và khoảng cách lớn hơn dẫn đến tốc độ khuếch tán chậm hơn. Điều này có ý nghĩa, vì một chất khí khuếch tán qua một bức tường mỏng nhanh hơn nhiều so với nó sẽ khuếch tán qua một bức tường dày.
Vật liệu khuếch tán và lưu trữ
Tốc độ khuếch tán cũng phụ thuộc vào cả vật liệu khuếch tán và vật liệu mà nó khuếch tán qua. Ở một nhiệt độ nhất định, tất cả các hạt có năng lượng trung bình như nhau. Điều này có nghĩa là các nguyên tử nhẹ hơn, chẳng hạn như hydro, carbon, oxy và nitơ di chuyển nhanh hơn và di động hơn các nguyên tử lớn hơn như đồng hoặc sắt. Các vật liệu làm từ các nguyên tử nhẹ này khuếch tán nhanh hơn các vật liệu nặng hơn.