natuurkunde
Diffusie
Deze applet behandelt diffusie.
Diffusie
Laat op de demonstratietafel in het natuurkundelokaal de gaskraan 3 seconden open staan. Na een paar minuten is de gaslucht in het hele lokaal te ruiken, ook
helemaal achterin. Het aardgas heeft zich spontaan met de lucht vermengd.
Laat een druppeltje donkerblauwe inkt in een bekerglas helder, heet water vallen. Je ziet dat de inkt zich spontaan met het water vermengt: na een tijdje is het hele
water blauw. Als je dit herhaalt met koud water, zie je dat het mengen langzamer gaat. De snelheid van het mengen hangt dus af van de temperatuur.
Deze spontane vermenging noem je
diffusie.
Diffusie is het verschijnsel dat twee of meer stoffen zich spontaan vermengen.
De deeltjestheorie
Diffusie is te verklaren met een van de belangrijkste ideeën uit de natuurwetenschap: de deeltjestheorie.
- Alle materie: vast, vloeibaar of gasvormig, bestaat uit heel kleine deeltjes.
- Deze deeltjes zijn submicroscopisch: zo klein dat je ze zelfs met een microscoop niet kunt zien.
- Deze deeltjes bewegen altijd, ze staan nooit stil. Anders gezegd: ze hebben altijd bewegingsenergie (kinetische energie).
- Voor alle materie geldt: hoe lager de temperatuur van de materie, hoe kleiner de gemiddelde snelheid van de deeltjes waar de materie uit bestaat.
Helemaal nul wordt hun snelheid echter nooit.
De applet
Je ziet een rechthoekig, gasdicht vat dat met een groene tussenwand in twee delen is verdeeld.
- Rechts van het vat kun je vier dingen instellen:
- Het aantal deeltjes in het linker- en rechterdeel van het vat (Number of Particles).
- De massa van de deeltjes links en van de deeltjes rechts.
- De straal (Radius) van de deeltjes links en van de deeltjes rechts.
- De begintemperaturen links en rechts (Initial Temperature).
- Heb je alles ingesteld, klik dan op Remove Divider.
Je haalt dan de groene tussenwand weg en kunt het diffusieproces volgen.
- Als je boven het vat op Data klikt, krijg je gegevens over de deeltjes in de twee delen van het vat.
- Varieer de temperatuur en kijk welke invloed dat heeft op het proces.
- Onderaan kun je nog een paar dingen kiezen. Helemaal onderaan is er een stopwatch.