什么是扩散(Diffusion)？

一般来说，扩散是指一种物质或质量从一个浓度较高的区域扩散到一个浓度较低的区域。该术语最常用于描述不同类型的分子在最初不均匀分布后达到均匀浓度的过程，通过它们的随机运动。这有时被称为分子扩散，它在物理、化学和...

一般来说，扩散是指一种物质或质量从一个浓度较高的区域扩散到一个浓度较低的区域。该术语最常用于描述不同类型的分子在最初不均匀分布后达到均匀浓度的过程，通过它们的随机运动。这有时被称为分子扩散，它在物理、化学和生物学的许多领域都起着关键作用。它与细胞吸收营养的方式密切相关，因此没有它生命就不可能存在。这个词也可以指热或光的传播，或者，在社会的背景下科学，思想或创新在社会中的传播。

最常见的扩散器是香薰灯分子扩散分子由于存在热量而不断运动；即使在极低的温度下，也存在一些热能，使粒子产生热运动。在固体中，粒子被固定在一个相对刚性的结构中，不能偏离起始位置太远，但在液体和气体中，它们可以以一种不受限制的方式自由运动。这种运动是随机的，因为分子之间不断地相互弹跳，所以没有整体的模式，这种随机的运动使得扩散发生，这种现象发生的速率随着温度的升高而上升，随着粒子运动速度的增加

分子扩散在物理、化学和生物学中起着关键作用。如果两种不同的气体在同一温度下相互接触，那么随着时间的推移，它们的随机运动分子会使它们混合，直到它们均匀分布，而不受任何外部因素的影响。在两种不同的液体中经常可以观察到类似的现象，但有时由于化学因素，液体不会混合。例如，在水中添加植物油不会导致扩散。当固体溶解在液体中时，其分子会在液体中扩散。在混合的液体中，如果液体的颜色不同，则可以观察到扩散现象。但是，不应将这种现象与对流或平流相混淆，对流或平流涉及流体通过需要能量源的洋流进行整体运动。扩散是科学家称之为被动输运的一种形式，指在不需要任何额外能量的情况下发生的运动。在经常被引用的例子中，一滴有色染料被加入一杯水中，发生的大部分混合实际上是由于在重力作用下染料滴的初始运动所产生的电流。在消除这种现象的实验中，以及类似的实验中，效果，可以观察到真正的扩散；例如，可以看到有色水通过凝胶扩散，但这是一个非常缓慢的过程对生命的重要性扩散在细胞生命的过程中也起作用，特别是营养物质、氨基酸和其他必需物质从一个地方到另一个地方的运输，分子通过单个植物和动物细胞的壁和膜运输的过程是一种扩散形式。细胞壁是一种选择性渗透膜，或某些分子可以通过而其他分子不能通过的膜另一边是低浓度的同一溶液，溶剂会倾向于向浓度较高的区域移动，直到两种溶液达到平衡为止。只有当溶质的分子-溶解物质-比溶剂的分子大时，才会发生这种情况。较小的溶剂分子可以通过膜，而较大的溶剂分子太大而不能通过，必须这样做其他形式的扩散扩散也意味着热量在固体中的扩散，尽管这通常被称为作为传导，以及光线通过半透明物质的传播——例如灯泡中的磨砂玻璃，用来提供一种"漫射"光线，使眼睛更舒服在物理学的范畴之外，这个术语可以用来描述一种思想或一种创新技术通过人们之间的接触、群体内的一致性或通过观察给他人带来的好处而在人群中传播。

发表于 2020-08-19 12:47
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分类：科学教育

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