Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Difusiooni mehhanism
- Segamine erikaalude erinevuse järgi
- Segamine konvektsiooni teel
- Mis juhtub, kui vett muudetakse?
Toiduvärv illustreerib hajumist vees. Difusioon on molekulide segamine nende juhusliku liikumise tõttu, olgu need siis vedelikus või gaasis. Kuna külmas vees olevatel molekulidel on vähem kineetilist energiat kui soojas vees, on difusiooniprotsess palju aeglasem kui soojas vees. Kuid toiduvärv võib näidata ka juhuslikku liikumist, näiteks vee loksutamist konvektsiooni teel.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
TL; DR: külma veega keeduklaasi keskele lisatud toiduvärv vajub põhja. Kui segate külma vett või lisate värvainet sooja veega, hajub see palju kiiremini.
Difusiooni mehhanism
Difusioon ei vaja segamist, näiteks segamist, ehkki segamine kiirendab protsessi. Vesi toiduvärvi korral on lahustiks vesi, samal ajal kui toiduvärv on lahustunud. Kui nad on segatud, valmistavad nad lahuse. Difusioon võtab aega, kuigi kui palju aega sõltub juhuslikult üksteise vahel põrkuvate molekulide kineetilisest energiast. See juhuslik kopsakas - mida nimetatakse Browniansi liikumiseks - tuleneb aatomite vibreerimisest, mida nad teevad kiiremini ja raskemini, seda kuumemad nad on. Nende liikumiste lõpptulemuseks on aja jooksul lõplik ühtlane lahendus.
Segamine erikaalude erinevuse järgi
••• Tantsufotograafia / iStock / Getty ImagesToiduvärvi spetsiifiline tihedus ehk suhteline tihedus on veidi suurem kui veel, nii et enne kui hajuda on aega, kipub see vees vajuma. Kui vesi on külm ja difusioonikiirus on aeglasem, püsib suurem osa toiduvärvidest mahuti põhjale langevas punnis. Jättes üksi ja häirimata, võib see moodustada kihi põhjas; Brasiilia liikumise tõttu ei ole vee ja värvuse vahel siiski teravalt määratletud piiri. Molekulide juhuslik liikumine hajutab värvi järk-järgult vette. Segamine kiirendab difusiooniprotsessi.
Segamine konvektsiooni teel
Kui veemahuti on ümbritsevast õhust soojem või jahedam, tekivad sellel veega ümbritsevale temperatuurile lähenedes konvektiivsed voolumudelid. Soojas keskkonnas külma vee korral juhivad mahuti küljed soojust vee perifeeriasse. Keskuses asuv jahedam, tihedam vesi vajub ära. Sellele uppumiskeskme veerule lisatud toiduvärvid juhivad konvektiivvoolu konteineri põhja, kuid siis juhivad see ka voolu mööda külgi üles, tagasi ülaossa, et uuesti ringi liikuda. See vool aitab lahust loksutada, kiirendades difusiooni.
Mis juhtub, kui vett muudetakse?
Võrrelge kuumuse ja tiheduse mõju toiduvärvi hajutamisele. Proovige difusiooni võrdlust külmas ja soojas vees. Hajumine toimub külmas vees palju aeglasemalt. Proovige lahustada vees pool lusikatäit soola ja tilgutage seejärel toiduvärv. Värvus hajub endiselt, kuid see ei vaju, kuna soolases vees on suurem erikaal. Proovige asetada soojusallikas, näiteks hõõglamp, klaasi ühele küljele ja oodata mõni minut enne värvimist. See sõidab - ja teeb selle kaudu nähtavaks - konvektiivvoolu.