Каждый человек во время церемонии чаепития наверняка наблюдал, как растворяется в воде сахар. То, что сахар обязательно растает, сомнений не возникает, но насколько быстро? И почему он должен обязательно раствориться, какова природа этого явления? Название этого явления — диффузия, суть которого заключается в проникновении молекул одного вещества в пространство между молекулами вещества другого.

Кристаллы сахара состоят из молекул, которые после соприкосновения с водой, вступают с ней в молекулярные связи, разрушая кристаллические решетки. В первую очередь взаимодействуют молекулы с поверхности кристаллов, отрываются и переходят в сахарный раствор. Запускается процесс диффузии и молекулы сахара, перешедшие в раствор, распространяются все дальше. Процесс этот в холодной воде и без механического вмешательства, довольно долгий, потому как, оторвавшиеся молекулы, находясь вблизи кристаллов, создают препятствие для подхода к воде последующих молекул воды. Чтобы ускорить процесс диффузии, достаточно дополнительно нагреть воду и перемешать раствор сахара.

В горячей воде интенсивность процесса растворения сахара возрастает в разы. Объясняется это тем, что при повышении температуры воды возрастает скорость движения молекул, они начинают хаотично двигаться, продвигаясь вперед и освобождая места для отделения последующих молекул и способствуя однородности сахарного раствора. Зависимость скорости движения частиц вещества от температуры установил еще Михаил Ломоносов в 18 веке. В последствии, ученые усовершенствовали знания по данному вопросу и сейчас безошибочно могут по скорости частиц вычислять температуру вещества и наоборот, по температуре вещества определять, с какой скоростью двигаются его молекулы.