نسخة الفيديو النصية
وضع غازان في حاويتين متجاورتين حجماهما متساويان. إذا أزيل الجدار الفاصل بين الحاويتين، ففي أي اتجاه تنتشر جزيئات الغاز الموضحة باللون البرتقالي؟ أ: تنتشر نحو اليسار. ب: تنتشر نحو اليمين. ج: تنتشر في جميع الاتجاهات. د: لن تنتشر.
في البداية، دعونا نذكر أنفسنا بالانتشار. الانتشار هو عملية تنتقل فيها الجزيئات الموجودة في وعاء من منطقة ذات تركيز أعلى إلى منطقة ذات تركيز أقل نتيجة للحركة البراونية. بعبارة أخرى، تميل الجزيئات إلى الانتشار بالتساوي في أرجاء الحيز الذي يحتويها.
تخيل، على سبيل المثال، أن لدينا حاوية تحتوي على عدد من جزيئات الغاز. وافترض أن الغاز وضع للتو في الحاوية في الطرف الأيمن. يمثل هذا الرسم الجزيئات الموجودة في الحاوية بعد فترة وجيزة. لاحظ أن جميع الجزيئات متجمعة معًا على اليمين. في هذه الحالة، تكون الجزيئات ذات تركيز عال نسبيًّا هنا؛ لأنها تشغل حجمًا صغيرًا فقط داخل الحاوية. لكن بمرور الوقت، ستتحرك جميع هذه الجزيئات حركة براونية، وهو ما يعني أنها ستتحرك بطرق تبدو عشوائية نتيجة للتصادم مع الجزيئات الأخرى. يؤدي هذا إلى انتقال الجزيئات من مناطق التركيز الأعلى، حيث تحتشد جميعها في الجانب الأيمن؛ إلى المناطق ذات التركيز الأقل، حيث تنتشر بالتساوي في جميع أنحاء الحاوية. هذا هو الانتشار.
بعد أن لخصنا الانتشار، لنعد إلى السؤال المطلوب منا. علينا تحديد الاتجاه الذي ستنتشر فيه جزيئات الغاز البرتقالية إذا أزيل الجدار الموجود في منتصف الحاوية. بعد إزالة الجدار مباشرة، ستبدو الحاوية هكذا. تركيز الجزيئات البرتقالية على الجانب الأيمن مرتفع جدًّا. وتركيز الجزيئات البرتقالية في الطرف الأيسر يساوي صفرًا. لكننا نعلم أنه مع مرور الوقت، ستنتشر الجزيئات البرتقالية من المنطقة ذات التركيز الأعلى إلى المنطقة ذات التركيز الأقل إلى أن تنتشر بالتساوي في جميع أنحاء الحاوية، كما وصفنا من قبل.
من المهم ملاحظة أن الجزيئات الملونة المختلفة تمثل أنواعًا مختلفة من الغازات. في هذه الحالة، نفترض أن كل غاز سيتحرك باستقلال عن الغاز الآخر. لذا، فإن وجود تركيز عال من هذه الجزيئات الأخرى على الجانب الأيسر من الحاوية ليس له أي تأثير على انتشار الجزيئات البرتقالية. في الواقع، لأغراض هذا السؤال، يمكننا حذف الجزيئات الأخرى من الشكل.
الآن، من المفترض أن يكون من الأسهل كثيرًا رؤية كيفية انتشار الجزيئات البرتقالية. ستنتشر باتجاه اليسار، حيث يقل تركيز الجزيئات البرتقالية، إلى أن تنتشر بالتساوي في جميع أنحاء الحاوية. وهذا يتفق مع الخيار أ، وبهذا نعرف أن الخيار أ هو الإجابة الصحيحة. بعد إزالة الجدار الفاصل بين الحاويتين، تنتشر الجزيئات البرتقالية نحو اليسار.
