Diffusie van water in een cylinder

jelle24nl

Statistische thermodynamica en experimenten met een plat vlak leren ons dat diffusie zou evenredig moeten zijn met de wortel van de tijd. Stel je nu twee experimenten voor:

1. Een plat vlak.

Methode: Een rechthoekig voorwerp met dikte L wordt in het water gelegd en om de x minuten gewogen. De gewichtstoename wordt uitgezet tegen de wortel van de tijd.

Resultaat en conclusie: De grafiek laat een rechte lijn zien. Het 'edge effect' is verwaarloosbaar omdat de dikte klein is in vergelijking met de totale oppervakte van het voorwerp. Dit volgt de theorie dat waterabsorptie is recht evenredig met 1/L, wortel(t) en wortel(D) (D is diffusieconstante).

2. Een cylinder (opnieuw is de dikte (2R) veel kleiner dan de totale oppervlakte).

Methode zie 1.

Resultaat: De grafiek laat een parabool zien (5.3*(wortel(t))^2) met R^2 is 0.995 en het aantal datapunten is 15. .... uhhhh ...

Experiment 1 is volledig in overeenstemming met de bekende theorie. Experiment twee doet het omgekeerde wat we verwachten. Wat wij verwachten is namelijk dat de opname van water sneller afneemt met tijd, dus gewichtstoename uitgezet als functie van t^(1/4) zou een rechte lijn moeten laten zien. Waarom zien we dat de diffusie sneller lijkt te gaan met tijd? We hebben het experiment twee keer herhaald met nieuwe samples. De datapunten liggen exact over elkaar (+/- 0,3%).

Je kunt het resultaat van experiment twee ook anders zien: de gewichtstoename per minuut is tot nu toe constant. (Ja we zijn nog door aan het gaan tot het evenwicht wordt berijkt.) Wie kan mij helpen met dit verklaren? En extra eer voor degene die kan voorspellen hoe het gewicht uiteindelijk stabiliseert.

Typhoner

kan je een tekening of zo maken van de situatie?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Diffusie van water in een cylinder

Diffusie van water in een cylinder

Re: Diffusie van water in een cylinder