Чому в гарячій воді цукор розчиняється швидше

Кожна людина під час церемонії чаювання напевно спостерігав, як розчиняється у воді цукор. Те, що цукор обов'язково розтане, сумнівів не виникає, але наскільки швидко? І чому він повинен обов'язково розчинитися, яка природа цього явища? Назва цього явища - дифузія, суть якого полягає в проникненні молекул однієї речовини в простір між молекулами речовини іншого.

Кристали цукру складаються з молекул, які після зіткнення з водою, вступають з нею в молекулярні зв'язки, руйнуючи кристалічні решітки. В першу чергу взаємодіють молекули з поверхні кристалів, відриваються і переходять в цукровий розчин. Запускається процес дифузії і молекули цукру, що перейшли в розчин, поширюються все далі. Процес цей в холодній воді і без механічного втручання, досить довгий, тому як, що відірвалися молекули, перебуваючи поблизу кристалів, створюють перешкоду для підходу до води наступних молекул води. Щоб прискорити процес дифузії, досить додатково нагріти воду і перемішати розчин цукру.

У гарячій воді інтенсивність процесу розчинення цукру зростає в рази. Пояснюється це тим, що при підвищенні температури води зростає швидкість руху молекул, вони починають хаотично рухатися, просуваючись вперед і звільняючи місця для відділення наступних молекул і сприяючи однорідності цукрового розчину. Залежність швидкості руху частинок речовини від температури встановив ще Михайло Ломоносов в 18 столітті. Надалі, вчені вдосконалили знання з даного питання і зараз безпомилково можуть по швидкості частинок обчислювати температуру речовини і навпаки, по температурі речовини визначати, з якою швидкістю рухаються його молекули.