Απαιτείται ενέργεια για τη μετακίνηση μορίων από χαμηλή συγκέντρωση υψηλής συγκέντρωσης;

Όχι, η ενέργεια δεν είναι Απαιτείται για να μετακινηθούν μόρια από υψηλή συγκέντρωση σε χαμηλή συγκέντρωση. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διάχυση , και συμβαίνει αυθόρμητα λόγω του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής .

Εδώ είναι γιατί:

* εντροπία: Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής δηλώνει ότι η συνολική εντροπία ενός κλειστού συστήματος αυξάνεται πάντα με την πάροδο του χρόνου. Με απλούστερους όρους, τα συστήματα τείνουν να μετακινούνται από την παραγγελία σε διαταραχή.

* Τυχαία κίνηση: Τα μόρια είναι συνεχώς σε τυχαία κίνηση, συγκρούονται μεταξύ τους.

* κλίση συγκέντρωσης: Όταν υπάρχει υψηλή συγκέντρωση μορίων σε μία περιοχή και χαμηλή συγκέντρωση σε μια άλλη, υπάρχουν περισσότερες συγκρούσεις στην υψηλή πλευρά συγκέντρωσης, ωθώντας τα μόρια προς την περιοχή χαμηλής συγκέντρωσης.

* ίση διανομή: Η διάχυση συνεχίζεται έως ότου τα μόρια κατανέμονται ομοιόμορφα σε όλο το χώρο, μεγιστοποιώντας την εντροπία και ελαχιστοποιώντας την κλίση συγκέντρωσης.

Παράδειγμα: Φανταστείτε μια σταγόνα χρωματισμού τροφίμων σε ένα ποτήρι νερό. Τα μόρια βαφής αρχικά συγκεντρώνονται στην πτώση. Θα διαχέονται φυσικά προς τα έξω, εξαπλώνεται σε όλο το νερό μέχρι να κατανεμηθεί ομοιόμορφα το χρώμα.

Σημείωση: Ενώ η διάχυση δεν απαιτεί εισροή ενέργειας, μπορεί να επηρεαστεί από παράγοντες όπως η θερμοκρασία (υψηλότερη θερμοκρασία =ταχύτερη διάχυση) και το μέγεθος και ο τύπος των μορίων.