MBOU - Лицей №55 - Потапова и
дифузия 1.Ponyatie
2. Разпространение на газове и течности
3. Влияние на температурата на дифузия на веществото
4. дифузия явление в природата и нейното приложение в инженерната
През целия си живот, човек често се сблъскват с различни физични явления. И често дори не мисля за това. Един от тези явления, а именно дифузия, посветени на тази работа.
Научно казано, дифузия - разпределение на молекули или атоми на веществото между молекули или атоми на друга.
В ежедневието ние се сблъскваме с явлението, когато освежители за въздух за запарване на чай, сол храна или употреба. Дори казва това явление се отразява. Във физическия смисъл на думата, на поговорката "по-тъмен облак в ясно небе", казва, че катранът - смолисто вещество, течност, която влиза в друго течно вещество - мед и го дава неприятен вкус. дифузия явление се използва навсякъде - в готвенето, медицина, технология, така че е важно да се zakonomnrnosti представлява този феномен.
Цел: Да се изследва физическо явление като дифузия.
- за изучаване на физическата основа на дифузия;
- извършване на експеримент, който доказва ефекта на температурата върху разпространението;
- опише ролята на дифузия в живота на човека.
Хипотеза: температура влияе на скоростта на поява на дифузия.
В съответствие със съвременните концепции, атоми и молекули, които съдържат вещества, те са в постоянен случаен движение. Това движение се нарича термично.
Термично движение не се вижда с невъоръжено око, тъй като молекулите са много малки размери.
Въпреки това, има много физически явления, които могат да бъдат обяснени само като се позовава на факта, че молекулите са в постоянно движение.
Безспорен доказателства на молекулите е физическо явление. нарича дифузия (от латинската diffusio -. разпространи, разпространение). Дифузията нарича взаимното проникване на вещества в контакт един с друг, който се появява в резултат на топлина (случаен) движение на молекули (атоми).
Тъй като частиците се движат в газове и течности и твърди вещества, че тези вещества могат да diffuziya.Naibolee бърза дифузия среща в газове, течности и по-бавно в бавния твърди вещества.
Дифузията се обясни по следния начин. Първо, между две тела ясно видима граница между две среди (Фигура 1А). След това, в резултат на индивидуалните им вещества частици са намерени в близост до границата, обменни места.
Границата между субстанции за мазане (1б). Проникването между частиците на друго вещество, първите частици започват да си разменят местата с частиците на втората, всички разположени в по-дълбоките слоеве. Раздел вещества граница става още по-неясно. Поради непрекъснатото случаен движение на частиците и този процес в крайна сметка води до факта, че веществото става хомогенна (1С).
2. Разпространение на газове и течности
Добре известно е, че ако в стаята, за да направи всеки миризлив вещество, като парфюм или нафталин, миризмата скоро ще се усети в цялата стая. Размножаване миризма се дължи на факта, че ход парфюм молекула (или нафталин).
Възниква въпросът, защо е миризмата в стаята не се отнася веднага, но малко по-късно.
Фактът, че движението на молекулите на ароматизиращо вещество в определена посока предотвратява движението на въздушните молекули. парфюм молекула (или нафталин) по пътя си сблъскат с газови молекули, които са част от въздуха. Те непрекъснато се променя посоката и се движи хаотично, лети из стаята. Това означава, че молекулите на ароматни вещества по време на шофиране, да влязат в пространствата между молекулите на въздуха, които запълват помещението, т.е.. Е. дифузията случи. В резултат на разпространението на газове, което възприемаме миризми: миризмата на вкусна храна от трапезарията или миризмата на напеченият трева лято.
Дифузията може да се наблюдава в течности. Въпреки това, течни вещества, такива процеси са значително различни medlennee.Vzaimoproniknovenie двете течности в един от друг, разтваряне твърди вещества в течности (например, захар във вода) и образуване на хомогенни разтвори - примери дифузионни процеси в течности. Многобройни опити показват, че дифузията на течности е много по-бавно, отколкото в газове.
Дори по-бавна дифузия в твърди вещества. Това се дължи на характеристиките на подреждане на молекули на газове, течности и твърди вещества.
3. Влияние на температурата на дифузия на веществото
Вместо сложни експерименти показват, че при всяка температура в материала са молекули, които се движат по-скоро бавно, и молекули, която е висока скорост. Ако броят на молекули на субстанцията, имаща висока скорост се увеличава, т.е.. Е. Увеличава средната скорост на молекулите, това означава, че температурата на веществото също се увеличава.
Позовавайки се на опита, координира прекарва всеки един от нас. Две стъкленици, пълни с вода, но в един студен, а в другата - горещо. Пропуснете както в чаши пакетчета чай. Лесно е да се забележи, че във водата за приготвяне на чай топла вода петна-бързите процедури дифузия по-бързо. Колкото по-гореща водата, толкова по-бързо тя ще придобие отличителен цвят и мирис. Това е ясно потвърждение, че температурата влияе дифузия. Скоростта на разпространение се увеличава с температура защото молекулите взаимодействат органи започват да се движат по-бързо.
В случай на повишаване на температурата на скоростта на дифузия на газ също се увеличава.
Зависимост от температура скоростта на дифузия е особено забележимо за твърди частици. Така че, английски металург Уилям Робърт Остин имаше следния опит. Той повърхността тънък диск на злато в главната цилиндър, и няколко дни поставени цилиндъра в пещ, където температурата се поддържа при около 400 ° С Оказа се, че златото се разпръсква през цилиндъра; В същото време, при стайна температура се наблюдава почти никаква дифузия в метали.
възможно да се използва прозрачен контейнер с вода и багрило за наблюдение на процеса на дифузия. Ако капка вода в течно багрило, цветни капчици бавно ще кървят във водата. След няколко часа, разтворът придобива еднакъв цвят.
следния експеримент се провежда за изследване на разпространението и ефекта на температурата върху него.
1. В колба се излива в чиста вода.
2. В чаша топла вода се разтваря багрило zhely.
3. С помощта на пипета в колбата бавно капеше няколко капки жълто.
В резултат на дифузия на вода и багрило се смесват в колба и разтворът стана жълт
4. стъклото студена вода се разтваря синьо багрило, и колбата с жълт разтвор се прибавя лед.
5. Отпипетират се накапва в синьо колба вода.
Чрез смесване жълто и синьо, водата се подчертава в зелено. Което ясно показва ефекта на разпространение на практика. Където водата жълт цвят с топъл разтвор е по-бързо от смесване жълто и синьо решения.
За наблюдение на процеса на дифузия в твърдото вещество се използва kusechek захар и течна krisitel. На повърхността на част от захарта накапва багрило. Първо Цветът е само мястото, където спадът падна. Постепенно обаче, багрилото е проникнала в материала, и боядисани да има значителна част от захарта.
По този начин, ние открихме, че по-висока е температурата на веществото. по-бързото разпространение, т. к. молекулите се движат по-бързо.
4. дифузия явление в природата и нейното приложение в инженерната
дифузия явление и се използва широко в практиката. В ежедневието - насипен чай, консервиране зеленчуци, като сладко. дифузия явление е често срещана в природата. Въглероден диоксид чрез дифузия влиза в листата на растенията; хранителни вещества се абсорбира в червата; кислород от белите дробове в кръвта, и от кръвта - тъкан и така Bolshoe роля на дифузия, процес на доставка на естествени водоеми и аквариуми кислород .. Кислородът навлиза в дълбоките слоеве на водата в застой води поради тяхната дифузия през свободната повърхност. Следователно, всяко нежелано ограничение на повърхността на свободна вода. Така, например, листа или водна леща, покриващ повърхността на водата, може напълно да спре достъпа на кислород до водата и да доведе до смъртта на нейните жители. По същата причина на плавателните съдове с тесен провлак, не са подходящи за използване като аквариум.
Дифузията се използва широко в областта. Тя се основава на дифузия явление дифузионно заваряване на метали на. метод дифузионно свързване дава възможност за свързване на метали, неметали, метали и неметали, пластмаси. Артикули, поставени в запечатана камера заварка със силно изпуснати въздух се сгъстява и се загрява до 800 градуса. По този начин има силна взаимна дифузия на атома в повърхностните слоеве на контакт материали. Дифузионно заваряване се използва главно в електронни и полупроводникови индустрии, Фина механика.
За извличане на разтворими вещества от твърдия материал на частици се използва апарат дифузия. Такива устройства разпределени главно в промишлеността захарно цвекло, където те се използват за получаване на сок от чипове на захарно цвекло, се нагряват с вода.
На дифузия явление базирани процес метализация - покриване на повърхност продукт слой от метал или сплав за съобщение за физически нея, химически и механични свойства, различни от свойствата на метализирани материал. Той се използва за защита на продукти против корозия, износване, увеличаване на електропроводимостта на контакта, в декоративна tselya. За подобряване на твърдост и устойчивост на топлина се използва стоманени части цементация. Тя се състои в това, че стоманените части са поставени в кутия с графит на прах, която е монтирана в пещ за термообработка. Въглеродни атоми проникват чрез дифузия в слой части на повърхността. Дълбочината на проникване зависи от температурата и времето на топлинна експозиция на части в пещта.
За съжаление, трябва да се отбележи и вредно съществуване на това явление. Комини фирми въглероден диоксид хвърлен в атмосферата, вредни вещества. В момента общата сума на газове в атмосферата над 40 милиарда тона годишно. Излишъкът от въглероден двуокис в атмосферата е вредно за живия свят земята дава циркулация на въглерод в природата, води до образуването на киселинен дъжд. Процесът на дифузия играе важна роля в замърсяването на реките, моретата и океаните. Годишният заустването на промишлени и битови отпадъчни води в света е около 10000 милиардатона.
Така стойността на дифузия е много висока в неживата природа и наличието на живи организми би било невъзможно, ако не беше за това явление. За съжаление, ние трябва да се справим с отрицателна проява на този феномен, но положителните фактори са много по-големи и по тази причина ние говорим за огромното значение на дифузия в природата.
След като се запознах с феномена на дифузия, можем да заключим, че разсейването - основен феномен на природата. Нейните прояви се провеждат на всички нива на организацията на природните системи на планетата, като се започне от нивото на елементарни частици, атоми и молекули, и завършва с геосферата. Той се използва широко в областта на техниката в ежедневието. И също така, че идва в много природни явления.
дифузия изследване помага да разберем по-добре явленията, които сме изправени всеки ден. Разпространението на миризми - ярък пример за дифузията на газове. А чай варене, готвене солев разтвор за зеленчуци пример за дифузия в течности.
Като резултат от експерименти ясно показва, че по-висока е температурата на разтвора, толкова по-бързо дифузията.
Всичко това помага да се разберат по-добре физически процеси, които ни и тяхното практическо приложение заобикалят.