Теория дальнего и ближнего привлечения

[JohnSmith]

Ну вот. теперь мне понятно.

Допустим, в озеро вылили ведро минамино, движение воды нет. температура воды 20 градусов. водорослей и прочей живности - нет.

Григорий, а за сколько времени, хотя бы пара молекул, проникнет в воде на 100 метров?

[Григорий]

Ну вот. теперь мне понятно.

Допустим, в озеро вылили ведро минамино, движение воды нет. температура воды 20 градусов. водорослей и прочей живности - нет.

Григорий, а за сколько времени, хотя бы пара молекул, проникнет в воде на 100 метров?

Ваш вопрос нужно разделить на две составляющие:
1) За счет чего произойдет взаимное проникновение растворов друг в друга?
2) Как быстро это произойдет?

Ответ на первую часть Вашего вопроса Вы можете прочесть, например, здесь:
Большая Советская Энциклопедия: Осмотическое давление, диффузное давление, термодинамический параметр, характеризующий стремление раствора к понижению концентрации при соприкосновении с чистым растворителем вследствие встречной диффузии молекул растворённого вещества и растворителя

Википедия: Осмотическое давление

Ответ на вторую часть Вашего вопроса более сложный, но реально рассчитываемый.

Для примера возьмем раствор сахарозы в воде.

Для справки:
САХАРОЗА (альфа-D-глюкопиранозил-бета-D-фруктофуранозид; свекловичный или тростниковый сахар), молярная масса 342,31г/моль; бесцветные кристалы; из большинства растворителей образуется стабильная кристаллическая модификация А (температура плавления от 184грС до 185грС, d(30)4 1,5860), из метанола - модификация В (температура плавления от 169грС до 170грС, d(30)4 1,5713); [альфа]20D+66,5° (вода); хорошо растворим в воде (насыщенный раствор содержит 67% сахарозы при 20грС и 83% при 100грС), умеренно растворима в полярных органических растворителях и водно-органических смесях, не растворима в абсолют спиртах и неполярных органических растворителях.

При температуре 20грС насыщенный раствор сахарозы будет содержать 67% сахарозы, это примерно 670грамм сахарозы в 1 литре раствора сахарозы в воде (раствор 670грамм сахарозы в 330мл воды), при 30грС в одном литре раствора сахарозы в воде может содержаться 2моля сахарозы или 684,62грамма сахарозы.

Молярная масса сахарозы составляет 342,31г/моль, это значит, что в нашем случае будет растворено: 670,00/342,31=1,95729моля сахарозы. Из таблицы осмотического давления водных растворов сахарозы получим данные:
ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ САХАРОЗЫ
При концентрации раствора двух молей сахарозы на 1литр раствора, осмотическое давление раствора сахарозы составит 5,91МПа или 58,32717атмосфер или 59,1бар или 44328,546мм ртутного столба.

Это огромная величина. Для сравнения, на нас давит давление около 1 атмосферы или 0,101325МПа. Давление в шинах Вашего автомобиля находится в пределах от 1,2атмосфер до 2,2атмосфер, осмотическое давление водного раствора сахарозы, объемом 1литр, в котором растворено два моля сахарозы, будет почти в 58 раз больше давления в шинах Вашего автомобиля.

Вот и ответ: Вы даже себе представить не можете, как быстро, практически мгновенно, так быстро, как уходит воздух из разорванной камеры автомобильного колеса.

[Красный]

Уважаемый Григорий! А попроще нельзя? Ведь вопрос был:

Григорий, а за сколько времени, хотя бы пара молекул, проникнет в воде на 100 метров?

Мы все на форуме не сомневаемся, что Вы очень образованный человек. Но для себя лично я бы предпочёл ответ простой: 1мин. или 1час или...
С уважением, Игорь.

[Michael]

Красный, он же ответил и с обоснованием.

[Красный]

Красный, он же ответил и с обоснованием.

Так в том то и дело, что "обоснования" так много, что ответа на вопрос Джона Смитта я не нашёл. Или надо было высчитывать скорость выхода воздуха из разорванной автомобильной камеры?
С уважением, Игорь.

[makh67]

67% в литре или ведро - в озере? осмотическое давление будет не большим.

[Григорий]

67% в литре или ведро - в озере? осмотическое давление будет не большим.

Давление будет таким, как я написал, а вот градиент давления, согласен с Вами, будет относительно небольшим.

Специально для Вас, Игорь, думаю, молекулы сахарозы будут на расстоянии 100 метров от места выливания описанного мною раствора в озеро, примерно через 0,5 секунды. Расчет приводить не буду.

Есть два вида схем подобного расчета, между результатом, который они дают, есть различия, почти в два раза. Так что будут они там от 0,5 секунды до 1,035 секунды. Точность принципиальна?

Причем, самое интересное, что от объема выливаемого раствора, скорость распространения не зависит, это для Андрюши Махинова.

[Красный]

Давление будет таким, как я написал, а вот градиент давления, согласен с Вами, будет относительно небольшим.

Специально для Вас, Игорь, думаю, молекулы сахарозы будут на расстоянии 100 метров от места выливания описанного мною раствора в озеро, примерно через 0,5 секунды. Расчет приводить не буду.

Есть два вида схем подобного расчета, между результатом, который они дают, есть различия, почти в два раза. Так что будут они там от 0,5 секунды до 1,035 секунды. Точность принципиальна?

Причем, самое интересное, что от объема выливаемого раствора, скорость распространения не зависит, это для Андрюши Махинова.

Вот теперь понятно! Огромное спасибо. Точность не принципиальна. А все сомнения, вызванные вопросом Джона Смитта рассеяны.
С уважением, Игорь.

[Красный]

67% в литре или ведро - в озере? осмотическое давление будет не большим.

Воздух из разорванной шины выходит со свистом. А через сколько времени до Вас, Михаил Иванович, он дойдёт, если Вы стоите на расстоянии 100м. от злополучной покрышки? Даже если абсолютно безветренная погода. Вот почему я и попросил уточнения.
С уважением, Игорь.

[makh67]

Осмотическое давление (p) численно равно давлению, которое оказало бы растворённое вещество, если бы оно при данной температуре находилось в состоянии идеального газа и занимало объём, равный объёму раствора.
Для весьма разбавленных растворов недиссоциирующих веществ найденная закономерность с достаточной точностью описывается уравнением: pV = nRT, где n - число молей растворённого вещества в объёме раствора V; R - универсальная газовая постоянная; Т - абсолютная температура.

Эт по вашей ссылке .

[Григорий]

Осмотическое давление (p) численно равно давлению, которое оказало бы растворённое вещество, если бы оно при данной температуре находилось в состоянии идеального газа и занимало объём, равный объёму раствора.
Для весьма разбавленных растворов недиссоциирующих веществ найденная закономерность с достаточной точностью описывается уравнением: pV = nRT, где n - число молей растворённого вещества в объёме раствора V; R - универсальная газовая постоянная; Т - абсолютная температура.

Все верно, для замкнутого объема. А для бесконечной сферы? Я бы позволил себе сказать, абсолютно неправильно, что это давление, которое будет эквивалентно силе, действующей на молекулы выливаемого раствора, не затрагивая молекулы среды. Бесконечность делает свое дело. Чем дальше от места выливания раствора, тем меньше концентрация выливаемого вещества, тем больше давление. Идеальный газ стремится занять весь объем и сразу, практически мгновенно.

[makh67]

Это газ , аналогия только для численных значений , но - Коллоидная химия - от размера и природы частиц осмотическое давление не зависит , а зависит только от численной концентрации... Чем дальше - давление меньше.

[JohnSmith]

Мишань, мне не надо отвечать, ибо я знаю ответ.
Потому и задал вопрос.

Ответа от ученого - нет (пока, вероятно)

Ответьте, Григорий на непростой вопрос Игоря и всех-всех-всех.

Для удобства сложнейших расчетов упростим:

Дано: есть бесстеночная труба диаметром 1 метр и длиной 200 метров, заполненная водой.
В середине ее есть кран.
Заливаем в него 1 литр насыщенного раствора сахарозы в воде (пусть будет).

Через какое время (время - это минуты или часы или ...) карпы, сидящие на краях трубы (на расстоянии по 100 метров) почуствуют своими рецепторами сахарозу?

[Григорий]

…
Для удобства сложнейших расчетов упростим:
Дано: есть бесстеночная труба диаметром 1 метр и длиной 200 метров, заполненная водой.
В середине ее есть кран.
Заливаем в него 1 литр насыщенного раствора сахарозы в воде (пусть будет).
Через какое время (время - это минуты или часы или ...) карпы, сидящие на краях трубы (на расстоянии по 100 метров) почуствуют своими рецепторами сахарозу?

Раньше, чем туда попадут молекулы сахарозы, если это труба. Правда, в сферических координатах решение Вашей задачи, выглядит значительно изящней, чем в цилиндрических координатах.

[Красный]

Раньше, чем туда попадут молекулы сахарозы, если это труба. Правда, в сферических координатах решение Вашей задачи, выглядит значительно изящней, чем в цилиндрических координатах.

А вот теперь Вы меня здорово удивили! Каким образом карпы почувствовали в трубе то, чего там ещё нет? И вопрос вдогонку. Андрей Маслов утверждал, что сахарозу карп не ощущает. Он ошибался? С уважением, Игорь.

[Григорий]

А вот теперь Вы меня здорово удивили! Каким образом карпы почувствовали в трубе то, чего там ещё нет? И вопрос вдогонку. Андрей Маслов утверждал, что сахарозу карп не ощущает. Он ошибался? С уважением, Игорь.

Игорь, сахарозу взяли по тому, что у меня под рукой есть справочные данные по растворам сахарозы в воде. В формулах, приведенных Андрюшей Махиновым, нет ссылки на химические свойства молекул вещества, считайте, что это просто маленькие шарики.

Карп почувствует не молекулы сахарозы, а движение, создаваемое этими молекулами. Впереди волны вещества будет идти энергетическая волна, которую почувствует карп. Рецепторы карпа практически в 500 раз сильнее человеческих рецепторов, а человек чувствует подобное движение, только не отдает себе в этом отчет или сомневается.

500 раз это много. Возьмем, например скатол. Это вещество, которое придает запах цветам, ароматизированным сигаретам и каловым массам. В цветах скатола находится, пусть, "А". Тогда в сигаретах его уже 7*А, в семь раз больше, чем в цветах, а в кале его в 70 раз больше, чем в сигаретах, то есть в 490 раз больше, чем в цветах: 70*7*А=490*А. Заметьте, в 490 раз, а не в 500, есть еще запас.