Qu’est-ce que la diffusion ?
La diffusion est le processus par lequel les particules d’une substance se répandent toutes seules. Quand on cuisine, l’odeur arrive jusque dans la pièce voisine. Une goutte d’encre dans l’eau se répand lentement, même sans agitation, jusqu’à ce que toute l’eau soit colorée. Dans les deux cas, rien ne pousse la substance. Elle se répand grâce au mouvement de ses propres particules.
| Exemple | Ce qui se répand | Où cela se répand |
|---|---|---|
| Une odeur de cuisine qui arrive dans une autre pièce | Particules d’odeur | Air |
| Un jet de parfum | Particules de parfum | Air |
| La couleur qui sort d’un sachet de thé | Substances colorées du thé | Eau |
| Une goutte d’encre dans l’eau | Particules d’encre | Eau |
| Le dioxygène qui passe des poumons au sang | Molécules de O2 | Air des poumons et sang |
Pourquoi les particules se répandent-elles ?
Les particules des liquides et des gaz ne s’arrêtent jamais de bouger, et elles entrent en collision les unes avec les autres. Leur mouvement est aléatoire : une particule ne se dirige donc pas dans une direction particulière. Mais une zone riche en colorant contient beaucoup de particules, si bien que plus de particules sortent de cette zone qu’il n’en entre. Résultat : la substance se déplace globalement de la zone de forte concentration vers la zone de faible concentration.
Quand la concentration est la même partout, les particules ne s’arrêtent pas. Elles continuent de bouger. Mais elles ne se rassemblent dans aucune zone, donc la couleur reste uniforme.
Regarde une goutte de colorant se répandre dans l’application Nalukh chem
Ajoute du colorant dans l’eau et regarde les particules se répandre toutes seules. Ce simulateur est inclus dans l’accès complet. Le téléchargement est gratuit, et 2 chapitres et 5 simulateurs sont accessibles sans compte.
Comment utiliser le simulateur ?
- À l’ouverture du simulateur, tu vois un amas de colorant violet sur le côté gauche du récipient d’eau.
- Observe sans appuyer sur rien. Par le seul mouvement aléatoire, les particules se répandent lentement et atteignent le côté droit du récipient. La diffusion est lente, alors patiente un moment.
- Appuie sur le bouton Ajouter une goutte pour ajouter la même quantité de colorant sur le côté gauche. Un nouvel amas se forme.
- Le bouton Encore vide complètement le récipient. Appuie ensuite sur Ajouter une goutte pour commencer une nouvelle expérience.
Exercices à essayer dans le simulateur
- Appuie sur Encore et Ajouter une goutte, puis lance un chronomètre. Note en combien de secondes le colorant atteint le milieu du récipient. Recommence et compare tes deux résultats. Réponse : les temps peuvent être différents, car le mouvement de chaque particule est aléatoire.
- Une fois que le colorant a rempli le récipient, suis une particule des yeux. S’est-elle arrêtée ? Réponse : non, elle continue de bouger.
- Appuie sur le bouton Ajouter une goutte quand le colorant s’est déjà répandu dans le récipient. Que se passe-t-il sur le côté gauche ? Réponse : la concentration augmente de nouveau, et le colorant commence à se répandre depuis cet endroit vers les zones qui en contiennent moins.
Avec quoi confond-on la diffusion ?
- L’agitation. Quand tu remues ton thé avec une cuillère, une force extérieure déplace le liquide. Cela accélère le mélange, mais ce n’est pas de la diffusion.
- L’évaporation. L’évaporation est un changement d’état du liquide au gaz. Dans la diffusion, une substance se répand sans changer d’état.
- L’idée que les particules « cherchent l’espace vide ». Les particules ne choisissent pas de direction. La diffusion résulte du mouvement aléatoire de nombreuses particules.
Découvre ce qui accélère ou ralentit la diffusion dans le guide sur la vitesse de diffusion. Tu peux regarder deux gaz se mélanger dans le simulateur Diffusion.
