Ciencias de la vida, células y movimiento material / principios y exploración
Difusión y gradientes de concentración: principios y exploración
Al igual que el fenómeno de la difusión de olores, la difusión se produce mediante el movimiento aleatorio de partículas. Cambie el número inicial de partículas y las condiciones de partición en los dos espacios y compare los cambios temporales en el número de partículas a la izquierda y a la derecha. Este es un experimento para observar el significado del equilibrio dinámico, lo que significa que las partículas continúan moviéndose incluso después de que se reduce la diferencia de concentración.
¿Cómo funciona?
La diferencia de concentración disminuye, pero el movimiento aleatorio en ambas direcciones continúa incluso en equilibrio. Se conserva el número total de partículas.
Número total de partículas N = N izquierda + N derecha
Prueba esta investigación
- Compara particiones abiertas y cerradas. El verde es el número de partículas de la izquierda y el morado es el número de partículas de la derecha. Observa la trayectoria de una partícula naranja y el número de pasadas en ambas direcciones.
- Registre las dos condiciones con los mismos números inicial y semilla, cambiando solo el estado de la partición.
- Vea si los pases de ida y vuelta aumentan incluso si comienza en 80:80. También comparamos cambios de muestra basados en registros donde solo se ha cambiado la semilla.
Interpretación de resultados
¿Por qué aumenta el número de movimientos izquierda → derecha y derecha → izquierda en equilibrio?
Incluso en equilibrio, el movimiento en ambas direcciones continúa. En muestras pequeñas, el número de partículas izquierdas y derechas no es exactamente el mismo y fluctúa constantemente.
Supuestos y limitaciones
Es un modelo de movimiento de probabilidad de cuadrícula de 20 × 12 de dos espacios del mismo tamaño y una sola especie de partícula. Se omiten la colisión de partículas, el volumen y la fuerza eléctrica y se utiliza un máximo de 400. La concentración se compara por el número de partículas en el mismo espacio. La parada al final de la sección de observación significa que el tiempo ha dejado de correr. No es una suspensión molecular real.