擴散

此模擬以隨機運動解釋擴散。每個染料粒子都做隨機移動，但整體而言，它們會由擁擠的一側擴散至空曠的一側，直至濃度均勻為止。學生可以設定 275 至 370 K 之間的溫度和粒子直徑，然後讓染料在左邊重新開始。讀數顯示混合百分比、擴散係數、經過時間，以及由起點擴散的距離。此模擬有助教授擴散、布朗運動，以及為何暖的液體混合得更快。

• 按「重新開始」，觀察染料由左邊擴散時「已混合」百分比如何上升。
• 把溫度提高至 370 K，比較「已混合」達到較高數值的速度。
• 把粒子直徑增至 4 nm，並閱讀「擴散係數 D」如何下降。
• 分別在 275 K 和 300 K 下重新開始，比較相同時間後的「由起點擴散的距離」。
• 問學生：儘管染料最終會均勻分布，為何沒有任何單一粒子是有目標地運動的？

1. 1把擴散解釋為物質從高濃度向低濃度的淨移動。
2. 2把布朗運動描述為由分子碰撞引起的隨機運動。
3. 3預測溫度和粒子大小如何影響擴散速率。
4. 4把混合百分比詮釋為衡量分布均勻程度的指標。

教師常問的問題