일상 생활에서 확산은 매우 일반적인 물리적 현상입니다. 예를 들어, 잉크와 깨끗한 물이 완전히 혼합 된 컵에 검은 색 잉크 한 방울을 넣고 원래 투명하고 무색의 깨끗한 물이 약간 염색 된 물이됩니다. 예를 들어, 뚜껑이있는 향수 병을 문과 창문을 단단히 닫은 방에 열어 놓으면 곧 전체 방에 향수 냄새가 가득합니다.
확산 현상은 분자의 불규칙한 열 운동으로 인해 발생합니다. 잉크 한 방울이 맑은 물 컵으로 떨어지면 잉크 분자와 물 분자의 폭력적 충돌과 움직임으로 인해 잉크 분자가 나중에 모여 됨. 향수 분자의 확산에 대해서도 마찬가지입니다. 다양한 확산 현상은 확산이 항상 비교적 질서있는 상태 (예 :잉크와 물 사이의 인터페이스)에서 무질서한 상태 (예 :두 물질의 완전한 혼합물)로 자발적으로 변화한다고 말합니다.
확산은 항상 질서에서 장애로 자발적으로 변하는가? 이 확산의 특성을 설명하기 위해 상자의 왼쪽 절반에 3 개의 가스 분자가있는 닫힌 상자가 있고 오른쪽 절반에는 가스 분자가 없다고 가정 해 봅시다.
가스 분자의 불규칙한 움직임으로 인해, 상자 전체에 이들 3 개의 분자의 분포에 대한 8 가지 가능성이있다. 이 8 가지 가능성 중에는 3 개의 분자가 모두 왼쪽 절반 또는 오른쪽 절반에있는 두 가지 유형의 순서 상태가 있으며, 왼쪽 절반 (또는 오른쪽 절반)에는 6 가지 유형의 상대 장애 상태가 있습니다. 따라서, 3 개의 분자의 경우, 무질서한 상태의 가능성은 정렬 된 상태의 3 배입니다. 분명히 분자가 많을수록 균일하게 분포 된 무질서 상태의 가능성이 더 커집니다. 따라서 잉크 한 방울에 함유 된 분자의 수는 수십억의 수십억이되므로, 이러한 분자가 확산 될 때, 균일 한 분포의 가능성은 우리가 일반적으로 관찰하는 확산 현상이 항상 균일하고 무질서한 경향이 있습니다.
이론적으로, 불규칙한 열 운동이기 때문에, 확산 잉크 분자는 항상 어느 시점에서 모여 잉크 한 방울의 모양을 복원합니다. 그러나 실제 계산에 따르면 사람들은이 가능성이 우주의 시대보다 훨씬 길어질 때까지 기다립니다. 따라서 물에 퍼지면 잉크 한 방울이 자동으로 모이는 것은 불가능합니다.
