Propustnost materiálu je snadnost, s jakou mohou kapaliny nebo molekuly migrovat skrz něj. Propustnost můžete vysvětlit pomocí příkladů, které předvedou, o co jde, proč je užitečné jí porozumět a co ji může změnit. Charakteristiky propustnosti různých materiálů jsou zásadní v mnoha vědních a technických oborech, takže můžete cílit na příklady z konkrétního oboru. Praktické ukázky nebo experimenty jsou zábavné způsoby, jak vysvětlit propustnost.
Nechcete propustnou střechu
Buněčné membrány v biologii, lahve na nealkoholické nápoje v potravinářském průmyslu a vrstvy hornin a půdy v geologii všechny nabízejí příklady způsobů, jakými jsou charakteristiky propustnosti materiálů zásadní a užitečné v našem životy. Mnoho použití charakteristik propustnosti souvisí s lehkostí nebo obtížností, s jakou může voda procházet materiálem; díky tomu je voda užitečným příkladem tekutiny pro vysvětlení nebo prokázání propustnosti různých materiálů.
Propustnost a vodní hospodářství
Pomocí několika běžných příkladů můžete ukázat, jak používáme propustnost nebo nepropustnost různých materiálů, když zachycujeme a používáme vodu, nasměrujeme ji nebo ji odrazíme. Představte si, že žijete v pouštní oblasti poblíž oceánu, kde může být problém s pitnou vodou, protože slaná mořská voda prostupuje půdou a vstupuje do zásob podzemní vody. Můžeme použít charakteristiky propustnosti filtračních materiálů k odstranění soli a nečistot z vody pomocí reverzní osmózy. Nepropustnost plastů je užitečná, když kupujeme pitnou vodu a nosíme ji domů. Částečná nepropustnost vlastních buněčných membrán pokožky umožňuje našim tělům zadržovat vodu tam, kde ji potřebujeme.
Propustnost je relativní
Propustnost je o interakci mezi materiálem, který působí jako bariéra, a molekulami, ať už kapalnými nebo plynnými, které s ním přicházejí do styku. Propustnost není neměnná vlastnost, jako je teplota, při které voda zamrzá nebo vaří; záleží na materiálech, které interagují. Molekuly vody nemusí být schopné se dostat skrz materiál, kterým může plyn snadno difundovat. Můžete si vybrat příklady, které předvedou důležité vlastnosti a vysvětlí, proč materiály interagují tak, jak fungují.
Věděli jste, že sklo bije plast
Plastové a skleněné lahve můžete použít k porovnání propustnosti různých bariérových materiálů používaných k uložení konkrétní tekutiny. Oxid uhličitý, který dodává jejich šumivé nealkoholické nápoje, může v průběhu času difundovat z plastových lahví a nechat nápoj plochý. Skleněné lahve neumožňují difúzi. Různé materiály bariéry vykazují různé permeability pro stejnou tekutinu.
Balóny vás zklamou
Balónky jsou skvělé pro ukázku toho, jak jeden bariérový materiál interaguje odlišně s různými tekutinami. Balónky jsou pro hélium a vodu poněkud propustné, ale rozdílnou rychlostí. Naplňte balón heliem; vyfoukne se během jednoho nebo dvou dnů. Vodní balóny mohou vydržet déle, pokud je nevyhodíte nebo na ně nebudete sedět. Propustnost bariérového materiálu závisí na tom, co se jím snaží projít.
Propustnost není trvalá
Faktory, jako jsou změny teploty nebo tlaku, tloušťka materiálu bariéry a to, zda má bariéra póry, mohou změnit to, jak snadno tekutina může projít. Jako příklad toho, jak mohou změněné podmínky změnit propustnost, můžete použít zaplavení. Pokud voda nasákla normálně propustnou půdu a padá více dešťů, půda bude dočasně nepropustná; voda se hromadí na povrchu a odtok se zvýší. Pokud příliš prší, vytáhněte kajak. Je to přiměřeně nepropustné, pokud jste to udržovali.
