Isi
Tinta berdifusi dalam air karena gerakan acak molekul air dan tinta. Dalam skala besar, kami tidak melihat molekul individual bergerak. Alih-alih, kita melihat betapa gelapnya tinta di berbagai titik dalam larutan, yang sebenarnya menunjukkan konsentrasinya. Anda dapat melihat tinta bergerak dari area dengan konsentrasi lebih tinggi ke area dengan konsentrasi lebih rendah, dan laju gerakan ini sebanding dengan koefisien difusi tinta dalam air.
Gerakan Acak
Suhu adalah ukuran gerakan acak molekul. Ketika molekul air bergerak secara acak dalam campuran dengan tinta, mereka menabrak molekul tinta, menyebabkan mereka bergerak secara acak juga. Di tempat-tempat di mana ada lebih banyak molekul tinta, ada lebih banyak tabrakan dengan molekul air yang menabrak molekul tinta ke tempat lain. Akibatnya, secara rata-rata, molekul tinta bergerak dari area dengan molekul lebih banyak (konsentrasi lebih tinggi) ke area dengan molekul lebih sedikit (konsentrasi lebih rendah).
Koefisien difusi
Semakin tinggi suhu air, semakin cepat molekul bergerak. Ini menghasilkan lebih banyak tabrakan yang lebih sulit. Akibatnya, koefisien difusi sebanding dengan suhu. Seberapa jauh masing-masing molekul tinta bergerak setelah tabrakan tergantung pada diameternya, karena molekul yang lebih besar lebih lambat karena gesekan dibandingkan dengan molekul yang lebih kecil. Gesekan intrinsik dalam suatu cairan disebut viskositas. Jadi, koefisien difusi berbanding terbalik dengan diameter molekul dan viskositas cairan.
Entropi dan Difusi
Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa entropi cenderung meningkat. Entropi adalah ukuran seberapa tidak teratur, tersebar atau diaturnya hal-hal secara acak. Saat tinta berdifusi dari tetesan pekat, molekul menjadi lebih tersebar dan didistribusikan secara acak. Jadi saat tinta berdifusi, entropi sistem meningkat.