MBOU - Liceul №55 - Potapova și

difuzie 1.Ponyatie
2. Difuzia în gaze și lichide

3. Efectul temperaturii asupra difuziei substanței

4. Fenomenul de difuzie în natură și aplicarea acesteia în inginerie

În viața sa, o persoană este de multe ori se confruntă cu o varietate de fenomene fizice. Și de multe ori nu gândesc la asta. Unul dintre aceste fenomene, și anume difuzie, dedicate acestei lucrări.

Științific vorbind, difuzie - o distribuție de molecule sau atomi ai substanței dintre moleculele sau atomii celuilalt.

În viața de zi cu zi ne confruntăm cu fenomenul, atunci când ceai de preparare a cafelei, produse alimentare de sare sau de a folosi odorizantul. Chiar și spun acest fenomen este reflectat. În sens fizic, spunând că „o muscă în unguent“, spune că tar - o substanță lichidă rășinoasă, care intră într-o altă substanță lichidă - miere îi conferă un gust neplăcut. Fenomenul de difuzie este folosit peste tot - în gătit, medicină, tehnologie, de aceea este important să se reprezinte zakonomnrnosti acest fenomen.

Obiectiv: Pentru a explora un fenomen fizic, cum ar fi de difuzie.

- pentru a studia baza fizică a difuzie;

- efectuează un experiment care demonstrează efectul temperaturii asupra difuziei;

- descrie rolul de difuziune în viața unei persoane.

Ipoteză: Temperatura afectează rata de apariție a difuziei.

În conformitate cu conceptele moderne, atomi și molecule care cuprind substanța, acestea sunt în mișcare aleatoare constantă. Această mișcare se numește termică.

mișcare termică nu poate fi văzut cu ochiul liber, deoarece moleculele sunt de dimensiuni foarte mici.

Cu toate acestea, există multe fenomene fizice care pot fi explicate numai bazându-se pe faptul că moleculele sunt în mod constant în mișcare.

Dovezile de necontestat a moleculelor este un fenomen fizic. numit de difuzie (de la diffusio latină -. răspândit, răspândire). Difuzia numit penetrarea reciprocă a substanțelor în contact unele cu altele, care apare ca rezultat al căldurii mișcării (aleatoriu) de molecule (atomi).

Pe măsură ce particulele se mișcă în gaze și lichide și solide, că aceste substanțe pot diffuziya.Naibolee difuzie rapidă are loc în gaze, lichide și cel mai lent lent în solide.

Difuziunea este explicată după cum urmează. În primul rând, între două corpuri de delimitare în mod clar vizibile între două medii (figura 1). Apoi, datorită substanțelor lor individuale de particule găsite în apropierea frontierei, locuri de schimb.

Limita dintre substanțele tartinabile (1b). Infiltrarea între particule de o altă substanță, primele particule începe să-și schimbe locul cu particulele de-al doilea, toate situate în straturile mai adânci. Secțiunea substanțe de frontieră devine și mai vag. Datorită mișcării aleatoare continuă a particulelor, iar acest proces în cele din urmă duce la faptul că substanța devine omogenă (1C).

2. Difuzia în gaze și lichide

Este bine cunoscut faptul că în cazul în care camera de a face orice substanță olfactiva, cum ar fi parfum sau naftalină, mirosul se va simți în curând în întreaga cameră. miros Propagarea se datorează faptul că molecula de parfum (sau naftalina) mutarea fapt.

Se pune întrebarea, de ce este mirosul in camera nu se extinde imediat, dar ceva timp mai târziu.

Faptul că mișcarea moleculelor substanței odorant într-o anumită direcție împiedică deplasarea moleculelor de aer. molecula parfum (sau naftalina) în calea sa se ciocnesc cu moleculele de gaz, care fac parte din aer. Ele sunt în continuă schimbare de direcție și se deplasează haotic, zbura în jurul camerei. Aceasta înseamnă că moleculele de substanțe aromatice în timpul mersului, ajunge în spațiile dintre moleculele aerului, care umplu camera, adică. E. apare Difuziunea. Ca urmare a difuziei gazelor noi percepem mirosuri: mirosul de alimente delicioase din sala de mese sau mirosul de încălzit de soare, iarbă de vară.

Difuzia poate fi observată în lichide. Cu toate acestea, substanțele lichide, astfel de procedee sunt foarte diferite medlennee.Vzaimoproniknovenie două fluide în una de alta, dizolvând solide în lichide (de exemplu, zahăr în apă) și formarea de soluții omogene - procese de difuzie exemple în lichide. Numeroase experimente arată că difuzarea în lichide este mult mai lent decât în ​​gaze.

Chiar mai lent difuzia în solide. Acest lucru se datorează caracteristicilor aranjament de molecule de gaze, lichide și solide.

3. Influența temperaturii asupra difuziei substanței

Mai degraba experimente complexe arata ca la orice temperatură din material au molecule în mișcare destul de lent, și molecule, care este de mare viteză. În cazul în care numărul de molecule de substanță având o mare viteză crește, adică. E. Crește viteza medie a moleculelor, aceasta înseamnă că temperatura substanței crește.

Referindu-se la experiența, coordonarea a petrecut fiecare dintre noi. Două pahare de laborator umplut cu apă, dar într-una rece, iar în celălalt - fierbinte. Omite atat in cani de ceai pungi. Este ușor de observat că în apă petele de ceai de apă caldă continuă de difuzie mai repede mai repede. Mai fierbinte apa, cu atat mai repede va dobândi o culoare și miros distinctiv. Aceasta este o confirmare clar că temperatura afectează difuzie. Viteza de difuzie crește cu temperatură deoarece moleculele care interacționează corpurile încep să se miște mai repede.

În cazul temperaturii creșterea vitezei de difuzie din gazele este de asemenea crescută.

Dependența de temperatură viteza de difuzie este vizibil mai ales pentru solide. Deci, engleză metalurgist William Robert Austin a avut următoarea experiență. El disc pe linia de plutire subțire de aur din cilindru de plumb, și câteva zile a pus cilindrul într-un cuptor în care temperatura se menține la circa 400 ° C Sa dovedit că aurul este difuzată prin cilindru; Intre timp, la temperatura camerei, a fost observată aproape nici o difuzie în metale.

este posibil să se utilizeze un container transparent de apă și un colorant pentru monitorizarea procesului de difuzie. În cazul în care scăderea colorantului lichid de apă, picăturile colorate vor sângera încet în apă. După câteva ore, soluția capătă o culoare uniformă.

următorul experiment a fost efectuat pentru a studia difuziei și efectul temperaturii asupra acestuia.

1. În vasul se toarnă în apă curată.

2. Într-un pahar de apă caldă a fost dizolvat colorant zhely.

3. Cu ajutorul unei pipete în vasul picurată încet câteva picături de galben.

Ca urmare a difuziei apei și colorant au fost amestecate într-un balon și soluția a devenit galbenă

4. Sticla de apă rece a fost dizolvat colorant albastru, iar vasul cu soluția galbenă s-a adăugat gheață.

5. Se pipetează picurată în balon albastru de apă.

Prin amestecarea galben și albastru, apa este evidențiată în verde. Ceea ce demonstrează în mod clar efectul de difuzie în practică. Unde apa o culoare galben cu o soluție caldă a fost mai rapid decât amestecarea soluțiilor galben și albastru.

Pentru a monitoriza procesul de difuzie în solid a fost utilizat kusechek zahăr și krisitel lichid. Pe suprafața de o bucată de zahăr picura colorant. În primul rând Culoarea este doar locul unde picătură a căzut. Treptat, cu toate acestea, vopseaua a pătruns în material, și vopsite pentru a avea o parte semnificativă a zahărului.

Astfel, am constatat că, cu cât temperatura substanței. mai rapid de difuzie, t. k. moleculele se mișcă mai repede.

4. Fenomenul de difuzie în natură și aplicarea acesteia în inginerie

Fenomenul de difuzie și este utilizat pe scară largă în practică. În viața de zi cu zi - infuzor de ceai, conserve de legume, ceea ce face gem. Fenomenul de difuzie este foarte frecvente în natură. Dioxid de carbon prin difuzie intră în frunzișul plantelor; nutrientii sunt absorbite în intestin; oxigenul de la plamani in sange, iar din sange - tesut si rol atat de Bolshoe jucat de procese de difuzie în furnizarea de iazuri naturale și acvarii oxigen .. Oxigenul intră în straturile mai adânci ale apei în apele stagnante, datorită difuziei lor prin suprafața liberă. Prin urmare, orice restricție nedorită a suprafeței apei libere. Deci, de exemplu, frunze sau lintița care acoperă suprafața apei, se poate opri complet accesul oxigenului la apă și duce la moartea locuitorilor săi. Din același motiv, vasele cu gât îngust nu sunt potrivite pentru utilizare ca un acvariu.

Difuzia este utilizat pe scară largă în domeniu. Se bazează pe sudarea difuzie fenomenul de difuzie a metalelor. Metoda permite legarea prin difuzie a interconecta metale, nemetale, metale și nemetale, materiale plastice. Elementele plasate într-o cameră de sudură sigilată cu un puternic aer evacuat este comprimat si incalzit la 800 de grade. Astfel, există interdifuzie intensă a atomilor în straturile superficiale ale materialelor în contact. sudura prin difuzie este utilizat în principal în industria electronică și a semiconductoarelor, inginerie de precizie.

Pentru a extrage solubilele din materialul sub formă de particule solide se utilizează aparatul de difuzie. Astfel de dispozitive distribuite în principal în industria sfeclei de zahăr în cazul în care acestea sunt utilizate pentru a obține suc din așchii de sfeclă de zahăr, care urmează să fie încălzite cu apă.

Pe bazat fenomenul de difuzie proces de metalizare - acoperirea stratului de suprafață produs din metal sau aliaj metalic pentru un mesaj la proprietăți mecanice diferite de proprietățile materialului metalizată ei fizice, chimice și. Acesta este utilizat pentru protecția produselor împotriva coroziunii, uzura, crește conductivitatea electrică a contactului, în tselya decorativ. Pentru a îmbunătăți duritatea și rezistența la căldură este folosit piese din oțel carburare. Acesta constă în faptul că piesele din oțel sunt plasate într-o cutie cu pulbere de grafit, care este montat în cuptorul de tratament termic. atomi de carbon pătrunde prin difuziune în părțile din stratul de suprafață. Adâncimea de penetrare depinde de temperatura și timpul de expunere termică a pieselor în cuptor.

Din păcate, trebuie remarcat și existența dăunător al acestui fenomen. companii hornuri de dioxid de carbon aruncat în atmosferă, substanțe nocive. În prezent, cantitatea totală de gaze în atmosferă depășește 40 de miliarde de tone pe an. Excesul de bioxid de carbon în atmosferă este dăunătoare pentru vie pământul lumii dă circulația carbonului în natură, duce la formarea ploii acide. Procesul de difuzie joacă un rol important în poluarea râurilor, mărilor și oceanelor. Deversarea anuală a apelor uzate industriale și menajere din lume este de aproximativ 10 bilioane de tone.

Astfel, valoarea de difuzie este foarte mare în natură și fără viață existența organismelor vii ar fi imposibilă în cazul în care nu au fost pentru acest fenomen. Din păcate, avem de a face cu manifestarea negativă a acestui fenomen, dar factorii pozitivi sunt mult mai mari și, prin urmare, vorbim despre importanța deosebită a difuziei în natură.

Fenomenul de difuzie, putem concluziona că difuzia - un fenomen fundamental al naturii. Manifestarile au loc la toate nivelurile de organizare a sistemelor naturale de pe planeta, variind de la nivelul particulelor elementare, atomi și molecule, și terminând cu geosfera. Acesta este utilizat pe scară largă în domeniu, în viața de zi cu zi. Și, de asemenea, vine în multe fenomene naturale.

Studiul de difuzie ajută să înțeleagă mai bine fenomenele care ne confruntăm în fiecare zi. Răspîndirea mirosuri - un exemplu viu al difuziei gazelor. O infuzie de ceai, saramură de gătit de legume exemplu de difuzie în lichide.

Ca rezultat al experimentelor arată în mod clar că, cu cât temperatura soluției, cu atât mai repede difuzie.

Toate acestea ne ajută să înțelegem mai bine procesele fizice care ne-a și aplicarea lor practică înconjoară.