La tinta se difunde en el agua debido al movimiento aleatorio del agua y las moléculas de tinta. En gran escala, no vemos las moléculas individuales en movimiento. En cambio, vemos cuán oscura es la tinta en diferentes puntos de la solución, lo que en realidad indica su concentración. Puede ver que la tinta se mueve desde áreas de mayor concentración a las de menor concentración, y la velocidad de este movimiento es proporcional al coeficiente de difusión de la tinta en el agua.
Movimientos aleatorios
Temperatura es una medida de los movimientos aleatorios de las moléculas. A medida que las moléculas de agua se mueven al azar en una mezcla con tinta, se topan con las moléculas de tinta, causando que se muevan al azar también. En lugares donde hay más moléculas de tinta, hay más colisiones con moléculas de agua que golpean las moléculas de tinta a otros lugares. Como resultado, en promedio, las moléculas de tinta se mueven desde áreas con más moléculas (concentración más alta) a áreas con menos moléculas (concentración más baja).
Coeficiente de difusión
Cuanto mayor es la temperatura del agua, más rápido se mueven las moléculas. Esto resulta en colisiones más y más difíciles. En consecuencia, el coeficiente de difusión es proporcional a la temperatura. La distancia que recorre cada molécula de tinta después de una colisión depende de su diámetro, porque las moléculas más grandes ralentizan más la fricción en comparación con las moléculas más pequeñas. La fricción intrínseca en un fluido se llama viscosidad. Por lo tanto, el coeficiente de difusión es inversamente proporcional tanto al diámetro de la molécula como a la viscosidad del líquido.
Entropy and Diffusion
La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía tiende a aumentar. La entropía es una medida de cuán desordenadas, dispersas o aleatoriamente están las cosas. A medida que la tinta se difunde a partir de una gota concentrada, las moléculas se vuelven más dispersas y distribuidas al azar. Así que a medida que la tinta se difunde, aumenta la entropía del sistema.
