פעפוע

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

פעפוע (בלועזית: דיפוּזיה) הינו מעבר של חומר מריכוז גבוה לריכוז נמוך עד להשגת מצב של שיוויון ריכוזים.

תופעות רבות מחיי היום-יום נגרמות בשל פעפוע: התפזרות של עשן בחלל החדר, התפזרות של טיפת צבע במים, תפיחה של פירות וירקות לאחר שהושרו במים.

תופעות ביולוגיות רבות מתרחשות הודות לפעפוע, ובעיקר: מעבר של חומרים דרך ממברנת התא. מעבר זה של חומרים אחראי לקיומו של תהליך הנשימה התאית, להעברת אותות עצביים בנוירונים, להפרשה של פסולת מהתאים ולקליטת חומרים חיוניים מהסביבה, כגון גלוקוז, חומצות אמינו, ליפידים ובמקרה הצורך - תרופות.

לפעפוע הסברים פיזיקליים וסטטיסטיים. החוק השני של התרמודינמיקה קובע כי לכל החומרים ביקום שאיפה להגדיל את כמות האי-סדר (ליתר דיוק, אנטרופיה) שלהם. שאיפה זו נובעת מהתנודות הבלתי-פוסקות של החלקיקים התת-אטומיים המרכיבים את כל החומרים: אלקטרונים, פרוטונים ועוד. נתון זה, בשילוב עם סטטיסטיקה, מכתיב את תופעת הפעפוע: עשן המוזרק אל תוך חדר, למשל, יתפזר במהרה בצורה שווה בכל החדר; חלקיקי העשן, אשר נדים ללא הרף בכל הכיוונים, שואפים לאנטרופיה ולאי-סדר; הסיכוי הסטטיסטי שחלקיקים אלו יתרכזו דווקא במקום אחד בחדר הינו מזערי; לפיכך מתפזר העשן. דיפוזיה של נוזלים, במיוחד של מים, נקראת אוסמוזה.

[עריכה] ניתוח פיזיקלי

כדי להבין את מונח הדיפוזיה מבחינה פיזיקלית. נניח כי קיימים 2 חללים אטוּמִים, שביניהם מחיצה נעה.

דיפוזיה נוצרת כתוצאה מתנועה של אנרגיה קינטית של המולקולות. המולקולות נעות ומתנגשות במחיצות ובינם לבין עצמם. כאשר המחיצה נייחת במקומה המולקולות יוצרות אחידות בצפיפותם בחלל בו הם נמצאים. כאשר מוציאים את המחיצה המולקולות המתנגשות מוצאות לעצמן יותר מרחב ולכן המולקולות מתחילות לנדוד מהאזור הצפוף לאזור הצפוף פחות. מכאן שניתן להגדיר את המונח דיפוזיה כך: "מעבר מולקולות ממקום שבו מספר ההתנגשויות של המולקולות גדול למקום שבו מספר ההתנגשויות של המולקולות קטן".

[עריכה] ראו גם

משוואת דיפוזיה