Τι συμβαίνει όταν προσθέσετε μια πτώση του χρωματισμού τροφίμων στο κρύο νερό;

Περιεχόμενο

• TL · DR (Πολύ μακρύ;
• Ο μηχανισμός διάχυσης
• Ανάμιξη κατά διαφορά σε ειδική βαρύτητα
• Μίξη με καύση
• Τι συμβαίνει όταν αλλάξει το νερό;

Ο χρωματισμός τροφίμων απεικονίζει τη διάχυση στο νερό. Η διάχυση είναι η ανάμειξη μορίων λόγω της τυχαίας κίνησης, είτε σε υγρό είτε σε αέριο. Επειδή τα μόρια στο κρύο νερό έχουν λιγότερη κινητική ενέργεια από ότι σε ζεστό νερό, η διαδικασία διάχυσης είναι πολύ πιο αργή από ό, τι στο ζεστό νερό. Αλλά το χρωματισμό των τροφίμων μπορεί επίσης να δείξει κίνηση που δεν είναι τυχαία, όπως η ανάδευση του ύδατος με τη μεταφορά.

TL · DR (Πολύ μακρύ;

TL: DR: Ο χρωματισμός τροφίμων που προστίθεται στο κέντρο ενός ποτηριού με κρύο νερό θα βυθιστεί στον πυθμένα. Αν ανακατεύετε το κρύο νερό ή προσθέσετε το χρωματισμό σε ζεστό νερό, θα διαχέεται πολύ πιο γρήγορα.

Ο μηχανισμός διάχυσης

Η διάχυση δεν απαιτεί ανάδευση, όπως ανάδευση, αν και η ανάδευση επιταχύνει τη διαδικασία. Στην περίπτωση χρωματισμού τροφίμων στο νερό, το νερό είναι ο διαλύτης ενώ το χρωματισμό τροφίμων είναι το διαλυμένο. Μόλις αναμιχθούν, κάνουν μια λύση. Η διάχυση απαιτεί χρόνο, αν και ο χρόνος εξαρτάται από την κινητική ενέργεια των μορίων που τυλίγονται τυχαία μεταξύ τους. Αυτή η τυχαία αναπήδηση - που ονομάζεται κίνηση Brownian - προκύπτει από τα δονητικά άτομα, τα οποία κάνουν πιο γρήγορα και πιο σκληρά, τόσο πιο θερμό είναι. Το τελικό αποτέλεσμα αυτών των κινήσεων, με την πάροδο του χρόνου, είναι η τελική, ομοιόμορφη λύση.

Ανάμιξη κατά διαφορά σε ειδική βαρύτητα

••• Dankingphotography / iStock / Getty Images

Ο χρωματισμός τροφίμων έχει ελαφρώς υψηλότερο ειδικό βάρος ή σχετική πυκνότητα από το νερό, οπότε πριν έχει χρόνο διάχυσης, τείνει να βυθιστεί στο νερό. Όταν το νερό είναι κρύο και ο ρυθμός διάχυσης είναι βραδύτερος, περισσότερο από το χρωματισμό των τροφίμων παραμένει μαζί σε ένα ρεύμα που πέφτει στον πυθμένα του δοχείου. Αριστερός και αδιατάρακτος, μπορεί να σχηματίσει ένα στρώμα στο κάτω μέρος. λόγω της κίνησης Brownian, όμως, δεν υπάρχει ένα οριοθετημένο όριο μεταξύ του νερού και του χρωματισμού. Η τυχαία κίνηση των μορίων θα διαχέει σταδιακά το χρώμα στο νερό. Η διέγερση θα επιταχύνει τη διαδικασία διάχυσης.

Μίξη με καύση

Αν το δοχείο νερού είναι θερμότερο ή πιο δροσερό από τον αέρα του περιβάλλοντος, θα αναπτύξει μοντέλα ροής με ροή αέρα καθώς το νερό προσεγγίζει τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Στην περίπτωση κρύου νερού σε ζεστό περιβάλλον, οι πλευρές του δοχείου διοχετεύουν θερμότητα στην περιφέρεια του νερού. Το δροσερό, πυκνότερο νερό στο κέντρο βυθίζεται. Το χρωματισμό τροφίμων που προστίθεται σε αυτή τη βυθισμένη κεντρική στήλη θα οδηγήσει τη ροή μεταφοράς στον πυθμένα του δοχείου, αλλά στη συνέχεια θα οδηγήσει επίσης τη ροή μέχρι τις πλευρές, πίσω στην κορυφή για να επανακυκλοφορήσει ξανά. Αυτή η ροή χρησιμεύει για την ανάδευση της λύσης, επιταχύνοντας τη διάχυση.

Τι συμβαίνει όταν αλλάξει το νερό;

Συγκρίνετε τις επιδράσεις της θερμότητας και της πυκνότητας στη διάχυση του χρωματισμού τροφίμων. Δοκιμάστε μια παράλληλη σύγκριση διάχυσης σε κρύο νερό και ζεστό νερό. Η διάχυση θα είναι πολύ πιο αργή στο κρύο νερό. Προσπαθήστε να διαλύσετε μισή κουταλιά άλατος στο νερό και στη συνέχεια να ρίξετε το χρωματισμό των τροφίμων. Ο χρωματισμός θα εξακολουθεί να διαχέεται, αλλά θα συρρικνωθεί επειδή το αλμυρό νερό έχει μεγαλύτερο ειδικό βάρος. Δοκιμάστε να τοποθετήσετε μια πηγή θερμότητας, όπως ένα λαμπτήρα πυράκτωσης, στη μία πλευρά του γυαλιού και περιμένετε λίγα λεπτά πριν από την πτώση του χρωματισμού. Θα οδηγήσει - και έτσι θα καταστήσει ορατή - τη ροή της μεταφοράς.