Параграф 10 Физика 7 класс Пёрышкин | Конспект

Диффузия в газах, жидкостях и твёрдых телах

Опыт с распространением запахов

Диффузия — это процесс проникновения частиц одного вещества между частицами другого вещества. Наблюдать диффузию можно в повседневной жизни: если в комнате распылить ароматическое вещество, через некоторое время запах распространяется по всему помещению. Это происходит даже в том случае, если воздух кажется неподвижным. Молекулы вещества начинают хаотично двигаться, постепенно заполняя всё пространство. Такой же процесс наблюдается и в жидкостях: если капнуть каплю красителя в воду, она начнёт равномерно окрашивать её. Диффузия объясняет, как молекулы одного вещества проникают в промежутки между молекулами другого, пока не распределятся равномерно.

Диффузия в жидкостях

Процесс диффузии в жидкостях можно наблюдать на опытах с растворением красителей. Например, если в воду добавить немного медного купороса, со временем граница между чистой водой и раствором исчезнет. Молекулы медного купороса постепенно перемещаются в промежутки между молекулами воды. Через несколько дней раствор станет однородным, и все молекулы равномерно распределятся по всему объёму. Скорость диффузии в жидкостях зависит от температуры: чем выше температура, тем быстрее молекулы движутся. Это связано с тем, что при повышении температуры увеличивается энергия частиц, что ускоряет их перемещение.

Диффузия в газах

Диффузия в газах происходит быстрее, чем в жидкостях, потому что молекулы газа движутся с большей скоростью и реже сталкиваются друг с другом. Например, если выпустить газообразное вещество в закрытое помещение, то через короткое время его молекулы равномерно распределятся по всему объёму. Газовые молекулы легко проникают в любые щели и полости, что делает процесс диффузии в газах особенно эффективным. Это свойство используется в различных технических устройствах, таких как системы вентиляции и фильтрации воздуха. Также диффузия газов важна в биологических процессах, таких как дыхание у растений и животных.

Диффузия в твёрдых телах

В твёрдых телах диффузия происходит гораздо медленнее, чем в жидкостях и газах, из-за сильных межатомных связей. Примером диффузии в твёрдых телах является проникновение одного металла в другой при их соприкосновении. Так, если кусочек меди плотно прижать к кусочку цинка и оставить на длительное время, то их атомы начнут проникать друг в друга. Этот процесс используется в производстве некоторых сплавов и в металлообработке. Однако для ускорения диффузии в твёрдых телах часто применяют нагревание, так как при повышении температуры атомы начинают двигаться быстрее.

Значение диффузии в природе

Диффузия играет важную роль в биологических и химических процессах. Благодаря диффузии растения поглощают питательные вещества из почвы, а животные получают кислород из воздуха через лёгкие. Процесс всасывания питательных веществ стенками кишечника у человека также основан на диффузии. В аквариумах и водоёмах диффузия помогает насыщать воду кислородом, что обеспечивает жизнедеятельность рыб и других водных организмов. В химических реакциях диффузия определяет скорость взаимодействия веществ и образование новых соединений. Знание и понимание этого процесса позволяет эффективно управлять химическими и биологическими процессами в различных сферах жизни.