Qu'advient-il lorsque vous ajoutez une goutte de colorant alimentaire à l'eau froide?

Le mécanisme de diffusion

• Diffusion ne nécessite pas d'agitation, tels que agitation, bien que l'agitation fait accélérer le processus. Dans le cas de colorant alimentaire dans l'eau, l'eau est le solvant tandis que le colorant alimentaire est le soluté. Une fois qu'ils ont mélangés, ils font une solution. Diffusion prend du temps, même si la quantité de temps dépend de l'énergie cinétique des molécules de rebondissement au hasard entre eux. Ce rebond aléatoire - appelé mouvement brownien - résultats des atomes vibrants, ce qu'ils font vite et plus fort le plus chaud qu'ils sont. Le résultat de ces mouvements d'extrémité, au fil du temps, est la solution finale, uniforme.

Mélange par différence de densité

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  Le colorant alimentaire a une densité légèrement supérieure spécifique, ou densité relative, que l'eau, donc avant qu'il ait le temps de diffuser, il a tendance à sombrer dans l'eau. Quand l'eau est froide, et la vitesse de diffusion est plus lente, plus du colorant alimentaire reste ensemble dans un panache de tomber au fond du récipient. Resté seul et tranquille, il pourrait former une couche au ascendante en raison du mouvement brownien, cependant, il n'y aura pas une frontière bien définie entre l'eau et la coloration. Le mouvement aléatoire des molécules va progressivement diffuser la couleur dans l'eau. Agitation permettra d'accélérer le processus de diffusion.

  

Mélange par convection

• Si le récipient d'eau est plus chaude ou plus froide que l'air ambiant, il sera de développer des modèles de flux de convection que l'eau se rapproche de la température ambiante. Dans le cas de l'eau froide dans un environnement chaleureux, les côtés du récipient conduisent la chaleur à la périphérie de l'eau. L'eau fraîche et plus dense au centre coule. Colorant alimentaire ajouté à cette colonne de centre d'amortissement devraient se monter le flux de convection au fond du récipient, mais alors il sera également monter le flux sur les côtés, le dos vers le haut pour un cycle autour nouveau. Ce flux sert à agiter la solution, accélération de la diffusion.

Qu'advient-il lorsque l'eau est altérée?

• Comparer les effets de la chaleur et de la densité sur la diffusion du colorant alimentaire. Essayez une comparaison côte-à-côte de la diffusion dans l'eau froide et l'eau chaude. La diffusion sera beaucoup plus lente dans l'eau froide. Essayez dissoudre une demi-cuillerée de sel dans l'eau, puis déposez le colorant alimentaire. La coloration sera encore diffuse, mais il ne va pas couler l'eau salée parce possède une gravité spécifique plus élevée. Essayez de placer une source de chaleur, comme une lumière incandescente, contre un côté de la vitre, et attendez quelques minutes avant de laisser tomber la coloration. Il va monter - et ainsi rendre visible - le flux de convection.