Vsebina
Črnilo se v vodi razprši zaradi naključnega gibanja molekul vode in črnila. Na splošno ne vidimo, da se posamezne molekule premikajo. Namesto tega vidimo, kako temno je črnilo na različnih točkah raztopine, kar dejansko kaže na njegovo koncentracijo. Vidite lahko premik črnila z območij z višjo koncentracijo na območja z nižjo koncentracijo, hitrost tega gibanja pa je sorazmerna z difuzijskim koeficientom črnila v vodi.
Naključni gibi
Temperatura je merilo naključnih gibanj molekul. Ko se molekule vode naključno gibljejo v mešanici s črnilom, naletijo na molekule črnila, zaradi česar se tudi same premikajo naključno. Na mestih, kjer je več molekul črnila, je več trkov z molekulami vode, ki molekule črnila skopijo na druga mesta. Posledično se molekule črnila v povprečju premaknejo iz območij z več molekuli (večja koncentracija) na območja z manj molekuli (nižja koncentracija).
Difuzijski koeficient
Višja kot je temperatura vode, hitreje se premikajo molekule. Posledica tega je več in težje trčenje. Posledično je koeficient difuzije sorazmeren temperaturi. Kako daleč se vsaka molekula črnila po trčenju premakne, je odvisno od njenega premera, ker večje molekule zaradi trenja bolj upočasnijo v primerjavi z manjšimi molekulami. Notranjo trenje v tekočini imenujemo viskoznost. Tako je difuzijski koeficient obratno sorazmeren tako premeru molekul kot viskoznosti tekočin.
Entropija in difuzija
Drugi zakon termodinamike pravi, da se entropija ponavadi povečuje. Entropija je merilo neurejenih, razpršenih ali naključno urejenih stvari. Ko se črnilo razlikuje od koncentriranega padca, se molekule bolj razširijo in naključno porazdelijo. Ker se črnilo razprši, se entropija sistema poveča.