საკვების შეღებვა წყალში დიფუზიის ილუსტრირებას ახდენს. დიფუზია არის მოლეკულების შერევა მათი შემთხვევითი მოძრაობის გამო, იქნება ეს სითხეში თუ გაზში. იმის გამო, რომ ცივ წყალში მოლეკულებს ნაკლები კინეტიკური ენერგია აქვთ, ვიდრე თბილ წყალში, დიფუზიის პროცესი გაცილებით ნელა მიმდინარეობს, ვიდრე თბილ წყალში. მაგრამ საკვების შეღებვას ასევე შეუძლია აჩვენოს მოძრაობა, რომელიც შემთხვევითი არ არის, მაგალითად, წყლის აჟიოტაჟი კონვექციით.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
TL; DR: ცივი წყლის ჭიქის ცენტრში დამატებული საკვების საღებავი ფსკერზე იძირება. თუ ცივ წყალს აურიებთ, ან შეღებვას დაუმატებთ თბილ წყალს, ის ბევრად უფრო სწრაფად გავრცელდება.
დიფუზიის მექანიზმი
დიფუზია არ საჭიროებს აგზნებას, მაგალითად აღვივებს, თუმცა აჟიოტაჟი აჩქარებს პროცესს. წყალში საკვების შეღებვის შემთხვევაში, წყალი არის გამხსნელი, ხოლო საკვების საღებავი - ხსნადი. მას შემდეგ, რაც ისინი შერეული, ისინი გადაწყვეტა. დიფუზიას დრო სჭირდება, თუმცა რამდენი დროა დამოკიდებული მოლეკულების კინეტიკური ენერგიაზე, რომლებიც შემთხვევით ხვდებიან ერთმანეთს. ეს შემთხვევითი ხტუნვა - რომელსაც ბრაუნიანის მოძრაობა ეწოდება - ატომების ვიბრაციის შედეგია, რასაც ისინი უფრო სწრაფად და უფრო მკაცრად აკეთებენ, ვიდრე ისინი უფრო ცხელი არიან. ამ მოძრაობების საბოლოო შედეგი, დროთა განმავლობაში, საბოლოო, ერთგვაროვანი გამოსავალია.
შერევა სპეციფიკურ სიმძიმეში სხვაობის მიხედვით
•••Dankingphotography / iStock / გეტის სურათები
საკვების შეღებვას აქვს ოდნავ უფრო მაღალი სპეციფიკური სიმძიმე, ანუ ფარდობითი სიმკვრივე, ვიდრე წყალი, ამიტომ სანამ დიფუზიის დრო მოვა, ის წყალში იძირება. როდესაც წყალი ცივია, ხოლო დიფუზიის სიჩქარე ნელია, საკვები ფერის უფრო მეტი ნაწილი ერთად რჩება ჭურჭელში, რომელიც ეცემა კონტეინერის ფსკერზე. დარჩა მარტო და დაუბრკოლებლად, მან შეიძლება შექმნას ფენა ქვედა ნაწილში; ბრაუნიანის მოძრაობის გამო, მკვეთრად განსაზღვრული საზღვარი არ იქნება წყალსა და შეღებვას შორის. მოლეკულების შემთხვევითი მოძრაობა ფერს თანდათანობით გაავრცელებს წყალში. აგიტაცია დააჩქარებს დიფუზიის პროცესს.
შერევა კონვექციით
თუ წყლის კონტეინერი უფრო თბილი ან გრილია, ვიდრე ატმოსფერული ჰაერი, იგი შეიმუშავებს კონვექციური ნაკადის მოდელებს, რადგან წყალი მიახლოვდება გარემოს ტემპერატურაზე. თბილ გარემოში ცივი წყლის შემთხვევაში კონტეინერის მხარეები სითბოს ატარებენ წყლის პერიფერიაზე. ცენტრში მაგარი, მკვრივი წყალი იძირება. ჩაძირვის ცენტრის სვეტს დამატებული საკვების საღებავი მიჰყავს კონვექტორის ნაკადს კონტეინერის ფსკერზე, მაგრამ შემდეგ ის ასევე მიჰყავს გვერდებზე დინებას და ისევ ზევით ბრუნდება, რომ ისევ შემოტრიალდეს. ეს დინება ემსახურება ხსნარის აგიტაციას, დიფუზიის დაჩქარებას.
რა ხდება წყლის შეცვლისას?
შეადარეთ სითბოს და სიმკვრივის გავლენა საკვების შეღებვის დიფუზიაზე. სცადეთ შედარება დიფუზიის ცივ წყალში და თბილ წყალში. დიფუზია გაცილებით ნელა იქნება ცივ წყალში. სცადეთ გახსნათ ნახევარი კოვზი მარილი წყალში და შემდეგ ჩამოაგდოთ საკვების შეღებვა. შეღებვა კვლავ დიფუზიური იქნება, მაგრამ ის არ ჩაიძირება, რადგან მარილიან წყალს აქვს უფრო მაღალი სპეციფიკური სიმძიმე. შეეცადეთ განათავსოთ სითბოს წყარო, მაგალითად, ინკანდესენტური შუქი, მინის ერთ მხარეს და დაელოდოთ რამდენიმე წუთით, სანამ შეღებვას დააგდებთ. ის იმოძრავებს - და ამით თვალსაჩინო გახდება - კონვექციური ნაკადი.