La permeabilità di un materiale è la facilità con cui fluidi o molecole possono migrare attraverso di esso. Puoi spiegare la permeabilità usando esempi che dimostreranno cos'è, perché è utile capirla e cosa può cambiarla. Le caratteristiche di permeabilità di vari materiali sono essenziali in molti campi della scienza e dell'ingegneria, quindi puoi scegliere come target esempi da un campo specifico. Dimostrazioni pratiche o esperimenti sono modi divertenti per aiutare a spiegare la permeabilità.
Non vuoi un tetto permeabile
Membrane cellulari in biologia, bottiglie di bibite nell'industria alimentare e strati di roccia e suolo in geologia tutti offrono esempi di come le caratteristiche di permeabilità dei materiali siano essenziali e utili nel nostro vite. Molti usi delle caratteristiche di permeabilità sono legati alla facilità o difficoltà con cui l'acqua può attraversare un materiale; questo rende l'acqua un fluido esempio utile per spiegare o dimostrare la permeabilità di diversi materiali.
Permeabilità e gestione dell'acqua
Puoi utilizzare diversi esempi comuni per mostrare i modi in cui utilizziamo la permeabilità o l'impermeabilità di materiali diversi mentre catturiamo e utilizziamo l'acqua, la dirigiamo o la respingiamo. Immagina di vivere in una zona desertica vicino all'oceano, dove l'acqua potabile può essere un problema perché l'acqua salata del mare permea il suolo ed entra nelle acque sotterranee. Possiamo utilizzare le caratteristiche di permeabilità dei materiali filtranti per rimuovere sale e impurità dall'acqua attraverso l'osmosi inversa. L'impermeabilità della plastica è utile quando acquistiamo acqua potabile e la portiamo a casa. L'impermeabilità parziale delle nostre membrane cellulari della pelle consente ai nostri corpi di trattenere l'acqua dove ne abbiamo bisogno.
La permeabilità è relativa
La permeabilità riguarda l'interazione tra un materiale che funge da barriera e le molecole, sia liquide che gassose, che vengono a contatto con esso. La permeabilità non è una proprietà immutabile, come la temperatura alla quale l'acqua si congela o bolle; dipende dai materiali che interagiscono. Le molecole d'acqua potrebbero non essere in grado di attraversare un materiale attraverso il quale un gas può diffondere facilmente. Puoi scegliere esempi per dimostrare caratteristiche importanti e spiegare perché i materiali interagiscono in questo modo.
Sapevi che il vetro batte la plastica
È possibile utilizzare bottiglie di plastica e vetro per confrontare le permeabilità dei diversi materiali barriera utilizzati per contenere un fluido specifico. L'anidride carbonica che dà alle bevande analcoliche il loro frizzante può diffondersi dalle bottiglie di plastica nel tempo, lasciando la bevanda piatta. Le bottiglie di vetro non consentono la diffusione. Diversi materiali barriera dimostrano diverse permeabilità allo stesso fluido.
I palloncini ti deluderanno
I palloncini sono ottimi per mostrare come un materiale barriera interagisce in modo diverso con fluidi diversi. I palloncini sono in qualche modo permeabili sia all'elio che all'acqua, ma a velocità diverse. Riempi un palloncino di elio; si sgonfierà entro un giorno o due. I palloncini d'acqua possono durare più a lungo, purché non li lanci o non ci si sieda sopra. La permeabilità di un materiale barriera dipende da ciò che sta cercando di attraversarlo.
La permeabilità non è permanente
Fattori come le variazioni di temperatura o pressione, lo spessore del materiale della barriera e la presenza di pori nella barriera, possono modificare la facilità di passaggio di un fluido. È possibile utilizzare le inondazioni come esempio di come le condizioni alterate possono alterare la permeabilità. Se l'acqua ha saturato un terreno normalmente permeabile e cade più pioggia, il terreno sarà temporaneamente impermeabile; l'acqua si accumulerà in superficie e il deflusso aumenterà. Se piove troppo, tira fuori il kayak. È ragionevolmente impermeabile se lo hai mantenuto.