Obsah
Atrament sa rozptyľuje vo vode kvôli náhodnému pohybu molekúl vody a atramentu. Vo veľkej miere nevidíme pohyb jednotlivých molekúl. Namiesto toho vidíme, ako tmavá je farba v rôznych bodoch roztoku, čo v skutočnosti naznačuje jej koncentráciu. Vidíte pohyb atramentu z oblastí s vyššou koncentráciou do oblastí s nižšou koncentráciou a rýchlosť tohto pohybu je úmerná difúznemu koeficientu atramentu vo vode.
Náhodné pohyby
Teplota je mierou náhodných pohybov molekúl. Keď sa molekuly vody pohybujú náhodne v zmesi s atramentom, narážajú do molekúl atramentu, čo spôsobuje, že sa tiež náhodne pohybujú. V miestach, kde je viac molekúl atramentu, existuje viac zrážok s molekulami vody, ktoré narážajú molekuly atramentu na iné miesta. Výsledkom je, že molekuly atramentu sa v priemere pohybujú z oblastí s väčším počtom molekúl (vyššia koncentrácia) do oblastí s menším počtom molekúl (nižšia koncentrácia).
Difúzny koeficient
Čím vyššia je teplota vody, tým rýchlejšie sa molekuly pohybujú. To má za následok viac a ťažšie kolízie. V dôsledku toho je difúzny koeficient úmerný teplote. Ako ďaleko sa každá molekula atramentu pohybuje po zrážke, závisí od jej priemeru, pretože väčšie molekuly spomaľujú trenie v porovnaní s menšími molekulami. Vnútorné trenie v tekutine sa nazýva viskozita. Difúzny koeficient je teda nepriamo úmerný priemeru molekúl a viskozite tekutín.
Entropia a difúzia
Druhý zákon termodynamiky uvádza, že entropia má tendenciu sa zvyšovať. Entropia je mierou neusporiadaných, rozptýlených alebo náhodne usporiadaných vecí. Keď atrament difunduje z koncentrovanej kvapky, molekuly sa rozšíria a náhodne rozdelia. Tak ako sa atrament rozptyľuje, zvyšuje sa entropia systému.