Fizikada diffuziya növləri. Diffuziya. Diffuziyanın sürətləndirilməsi şərtləri. Diffuziya əmsalı
Fizikadakı çoxsaylı hadisələr arasında diffuziya prosesi ən sadə və başa düşülənlərdən biridir. Axı, hər səhər aromatik çay və ya qəhvə hazırlayarkən, insanın bu reaksiyanı praktikada müşahidə etmək imkanı var. Bu proses və onun müxtəlif birləşmə vəziyyətlərində baş vermə şərtləri haqqında daha çox öyrənək.
Diffuziya nədir
Bu söz bir maddənin molekullarının və ya atomlarının digərinin oxşar struktur vahidləri arasında nüfuz etməsinə aiddir. Bu vəziyyətdə, nüfuz edən birləşmələrin konsentrasiyası bərabərləşdirilir.
Bu proses ilk dəfə 1855-ci ildə alman alimi Adolf Fik tərəfindən ətraflı təsvir edilmişdir.
Bu terminin adı latın diffusio (qarşılıqlı təsir, dispersiya, paylama) sözündən yaranmışdır.
Mayedə diffuziya
Baxılan proses hər üç birləşmə vəziyyətində olan maddələrlə baş verə bilər: qaz, maye və bərk. Bunun praktik nümunələrini tapmaq üçün mətbəxə baxmaq kifayətdir.
Ocaqda qaynayan borş onlardan biridir. Temperaturun təsiri altında qlükozinbetaninin molekulları (çuğundura belə zəngin qırmızı rəng verən maddə) su molekulları ilə bərabər reaksiya verir və ona unikal tünd qırmızı rəng verir. Bu vəziyyət mayelərdədir.
Borşdan əlavə, bu prosesi bir stəkan çay və ya qəhvədə də görmək olar. Bu içkilərin hər ikisi qəhvənin dəmlənməsi və ya hissəciklərinin suda həll olunaraq molekulları arasında bərabər şəkildə yayılması, onu rəngləməsi səbəbindən belə vahid, zəngin bir kölgəyə malikdir. 90-cı illərin bütün məşhur ani içkilərinin hərəkəti eyni prinsipə əsaslanır: Yupi, Invite, Zuko.
Qazların bir-birinə nüfuz etməsi
Qoxu daşıyan atomlar və molekullar aktiv hərəkətdədir və nəticədə artıq havada olan hissəciklərlə qarışır və otaqda kifayət qədər bərabər paylanır.
Bu qazlarda diffuziyanın təzahürüdür. Qeyd etmək lazımdır ki, havanın inhalyasiyasının özü də mətbəxdə təzə hazırlanmış borschtun iştahaaçan qoxusu kimi nəzərdən keçirilən prosesə aiddir.
Bərk cisimlərdə diffuziya
Üzərində çiçəklər olan mətbəx masası parlaq süfrə ilə örtülmüşdür. sarı rəng. Diffuziya keçmə qabiliyyətinə görə oxşar bir kölgə aldı bərk maddələr.
Kətana vahid bir kölgə vermək prosesi aşağıdakı kimi bir neçə mərhələdə baş verir.
- Sarı piqment hissəcikləri boya tankında lifli materiala doğru yayıldı.
- Daha sonra boyanan parçanın xarici səthi tərəfindən udulmuşlar.
- Növbəti addım boyanın yenidən yayılması idi, lakin bu dəfə parçanın liflərinə.
- Nəhayət, parça piqmentin hissəciklərini sabitləyir, beləliklə rəngli olur.
Qazların metallarda yayılması
Adətən, bu prosesdən danışarkən maddələrin eyni aqreqasiya vəziyyətlərində qarşılıqlı təsirini nəzərə alırıq. Məsələn, bərk cisimlərdə, bərk cisimlərdə diffuziya. Bu hadisəni sübut etmək üçün bir-birinə sıxılmış iki metal lövhə (qızıl və qurğuşun) ilə təcrübə aparılır. Onların molekullarının bir-birinə nüfuz etməsi kifayət qədər uzun müddətə baş verir (beş ildə bir millimetr). Bu proses qeyri-adi zərgərlik etmək üçün istifadə olunur.
Bununla belə, müxtəlif birləşmə vəziyyətlərində olan birləşmələr də yayılmağa qadirdir. Məsələn, bərk cisimlərdə qazların diffuziyası var.
Təcrübələr zamanı sübut edilmişdir ki, oxşar proses atom halında baş verir. Onu aktivləşdirmək üçün, bir qayda olaraq, temperatur və təzyiqin əhəmiyyətli dərəcədə artması tələb olunur.
Bərk cisimlərdə belə qaz diffuziyasına misal olaraq hidrogen korroziyasını göstərmək olar. Yüksək temperaturun (200 ilə 650 dərəcə Selsi arasında) təsiri altında bəzi kimyəvi reaksiyalar zamanı əmələ gələn hidrogen atomlarının (H2) metalın struktur hissəcikləri arasında nüfuz etməsi vəziyyətlərində özünü göstərir.
Bərk cisimlərdə hidrogenlə yanaşı, oksigen və digər qazların da diffuziyası baş verə bilər. Gözə görünməyən bu proses çox zərər gətirir, çünki metal konstruksiyalar buna görə çökə bilər.
Mayelərin metallarda yayılması
Bununla belə, təkcə qaz molekulları bərk cisimlərə deyil, mayelərə də nüfuz edə bilir. Hidrogen vəziyyətində olduğu kimi, əksər hallarda bu proses korroziyaya səbəb olur (əgər biz metallardan danışırıqsa).
Bərk cisimlərdə maye diffuziyasının klassik nümunəsi su (H 2 O) və ya elektrolit məhlullarının təsiri altında metalların korroziyasıdır. Çoxları üçün bu proses paslanma adı altında daha çox tanışdır. Hidrogen korroziyasından fərqli olaraq, praktikada daha tez-tez rast gəlinir.
Diffuziyanın sürətləndirilməsi şərtləri. Diffuziya əmsalı
Sözügedən prosesin hansı maddələrdə baş verə biləcəyini anladıqdan sonra onun baş vermə şərtlərini öyrənməyə dəyər.
Hər şeydən əvvəl, diffuziya sürəti qarşılıqlı təsir göstərən maddələrin birləşmə vəziyyətindən asılıdır. Reaksiya nə qədər böyük olarsa, sürəti bir o qədər yavaş olur.
Bu baxımdan mayelərdə və qazlarda diffuziya həmişə bərk cisimlərə nisbətən daha aktiv olacaqdır.
Məsələn, kalium permanganat KMnO 4 (kalium permanganat) kristalları suya atılırsa, bir neçə dəqiqə ərzində ona gözəl qırmızı rəng verəcəkdir. Bununla belə, KMnO 4 kristallarını bir buz parçasına səpib hamısını dondurucuya qoysanız, bir neçə saatdan sonra kalium permanganat donmuş H 2 O-nu tam rəngləndirə bilməyəcək.
Əvvəlki nümunədən diffuziya şərtləri haqqında başqa bir nəticə çıxara bilərik. Aqreqasiya vəziyyətindən əlavə, temperatur da hissəciklərin bir-birinə nüfuz etmə sürətinə təsir göstərir.
Baxılan prosesin ondan asılılığını nəzərə almaq üçün diffuziya əmsalı kimi bir anlayışı öyrənməyə dəyər. Bu onun sürətinin kəmiyyət xarakteristikasının adıdır.
Əksər düsturlarda böyük Latın hərfi D ilə işarələnir və SI sistemində ölçülür kvadrat metr saniyədə (m²/s), bəzən saniyədə santimetrlə (sm 2 /m).
Diffuziya əmsalı, hər iki səthdə sıxlıq fərqinin (vahid uzunluğa bərabər məsafədə yerləşən) vahidə bərabər olması şərti ilə vahid səthə səpələnmiş maddənin miqdarına bərabərdir. D-ni müəyyən edən meyarlar hissəciklərin dispersiya prosesinin özünün baş verdiyi maddənin xassələri və onların növüdür.
Əmsalın temperaturdan asılılığını Arrhenius tənliyindən istifadə etməklə təsvir etmək olar: D = D 0exp (-E/TR).
Baxılan düsturda E prosesi aktivləşdirmək üçün tələb olunan minimum enerjidir; T - temperatur (Celsi deyil, Kelvin ilə ölçülür); R ideal qaz üçün xarakterik olan qaz sabitidir.
Yuxarıda göstərilənlərin hamısına əlavə olaraq, qazlarda bərk və mayelərdə diffuziya sürətinə təzyiq və şüalanma (induksiya və ya yüksək tezlikli) təsir göstərir. Bundan əlavə, çox şey katalitik maddənin mövcudluğundan asılıdır; çox vaxt o, kimi fəaliyyət göstərir tetik mexanizmi aktiv hissəcik dispersiyasına başlamaq üçün.
Diffuziya tənliyi
Bu fenomen şəxsi görünüş qismən diferensial tənliklər.
Onun məqsədi maddənin konsentrasiyasının kosmosun ölçüsündən və koordinatlarından (onun yayıldığı), həmçinin zamandan asılılığını tapmaqdır. Bu halda verilmiş əmsal reaksiya üçün mühitin keçiriciliyini xarakterizə edir.
Çox vaxt diffuziya tənliyi aşağıdakı kimi yazılır: ∂φ (r,t)/∂t = ∇ x.
Orada φ (t və r) t zamanı r nöqtəsində səpələnən maddənin sıxlığıdır. D (φ, r) r nöqtəsində φ sıxlığında ümumiləşdirilmiş diffuziya əmsalıdır.
∇ koordinat komponentləri qismən törəmə olan vektor diferensial operatorudur.
Diffuziya əmsalı sıxlıqdan asılı olduqda, tənlik qeyri-xətti olur. Olmayanda - xətti.
Diffuziya anlayışını və müxtəlif mühitlərdə bu prosesin xüsusiyyətlərini nəzərdən keçirdikdə onun həm müsbət, həm də mənfi tərəflərinin olduğunu qeyd etmək olar.
Molekulların əhəmiyyətsiz ölçüsünə görə, onların maddədəki məzmunu böyükdür. Hər hansı bir maddənin molekullarının hərəkəti davamlı və təsadüfi olur. Havanı təşkil edən qazların molekulları ilə toqquşaraq, maddənin molekulları hərəkət istiqamətini dəfələrlə dəyişir. Və təsadüfi hərəkət edərək, otağa səpələnirlər. Maddələrin spontan qarışması baş verir. Bu diffuziya prosesidir. Bir maddənin molekullarının digərinin molekulları arasında qarşılıqlı nüfuz etməsinin baş verdiyi hadisə adlanır.Diffuziya istənilən maddədə baş verə bilər: qazlarda, mayelərdə və bərk cisimlərdə. Bu proses ən tez qazlarda baş verəcək, çünki molekullar arasındakı məsafə kifayət qədər böyükdür və onlar arasındakı cəlbedici qüvvələr də böyükdür. Diffuziya mayelərdə qazlara nisbətən daha yavaş baş verir. Bu, molekulların daha sıx olması ilə izah olunur və buna görə də onlardan "" keçmək daha çətindir. Diffuziya ən yavaş bərk cisimlərdə baş verir ki, bu da molekulların sıx düzülüşü ilə izah edilə bilər. Əgər rəvan cilalanmış lövhələr və qızıl bir-birinin üstünə qoyulub yüklənərsə, onda beş ildən sonra bir millimetr dərinlikdə diffuziya müşahidə oluna bilər.Diffuziya hadisəsi temperaturun artması ilə sürətlənir. Bu, bir maddənin temperaturu artdıqca onun molekullarının daha sürətli hərəkət etməsi ilə əlaqədardır. Və qarşılıqlı qarışdırma daha sürətli baş verəcək. Buna görə də şəkər soyuq çaya nisbətən isti çayda daha tez əriyir.Diffuziya böyük rol oynayır. Məsələn, müxtəlif duzların məhlullarının torpaqda yayılması bitkilərin normal qidalanmasına kömək edir. İnsanlar üçün bu fenomen həyati əhəmiyyət kəsb edir, məsələn, diffuziya sayəsində oksigen ağciyərlərdən insan qanına, qandan isə toxumalara daxil olur.
Mövzu ilə bağlı video
Mənbələr:
- qaraciyər diffuziyası
Diffuziya (latınca diffusio - paylanma, dağılma, yayılma) müxtəlif maddələrin molekullarının öz aralarında qarşılıqlı nüfuzunun müşahidə edildiyi bir hadisədir, yəni. bir maddənin molekulları digərinin molekulları arasında nüfuz edir və əksinə.
Gündəlik həyatda diffuziya
Diffuziya fenomeni tez-tez müşahidə edilə bilər Gündəlik həyatşəxs. Beləliklə, otağa hər hansı bir qoxu mənbəyi gətirsəniz - məsələn, qəhvə və ya ətir - bu qoxu tezliklə bütün otağa yayılacaq. Odorantların dağılması molekulların daimi hərəkəti nəticəsində baş verir. Yolda havanı təşkil edən qaz molekulları ilə toqquşurlar, istiqamətini dəyişirlər və təsadüfi hərəkət edərək otağa səpələnirlər. Qoxunun bu şəkildə yayılması molekulların xaotik və davamlı hərəkətinin sübutudur.
Cismlərin davamlı hərəkət edən molekullardan ibarət olduğunu necə sübut etmək olar
Bütün cisimlərin daimi hərəkətdə olan molekullardan ibarət olduğunu sübut etmək üçün aşağıdakı fiziki təcrübə aparıla bilər.
Rulona və ya stəkana mis sulfatın tünd mavi məhlulunu tökün. Diqqətlə üstünə tökün Təmiz su. Əvvəlcə mayelər arasında kəskin sərhəd görünəcək, lakin bir neçə gündən sonra bulanıqlaşacaq. Bir neçə həftədən sonra sərhəd, mis sulfat məhlulundan gələn su tamamilə yox olacaq və qabda solğun mavi rəngli homojen bir maye meydana gələcək. Bu, mayelərin qarışdığını söyləyəcək.
Müşahidə olunan hadisəni izah etmək üçün mis sulfat və suyun interfeys yaxınlığında yerləşən molekullarının yer dəyişdirdiyini güman etmək olar. Mis sulfat molekulları suyun aşağı təbəqəsinə, su molekulları isə mavi məhlulun yuxarı təbəqəsinə keçdikcə mayelər arasındakı sərhəd bulanıqlaşır. Tədricən, bütün bu maddələrin molekulları təsadüfi və davamlı hərəkət edərək, mayeni homojen hala gətirərək bütün həcmə yayılır. Bu fenomen deyilir
Dərsin məqsədləri:
Təhsil: tələbələrin müəyyən bir mövzu üzrə biliklərini möhkəmləndirmək, onlara müxtəlif birləşmə vəziyyətlərində maddə molekullarının davranışını başa düşməyi və təsvir etməyi öyrətmək, təbiətdə və insan həyatında diffuziya prosesinin əhəmiyyətini izah etmək.
Təhsil: tələbələrin elmi düşünmə qabiliyyətini inkişaf etdirməyə davam edin.
Tərbiyəvi: tələbələrə təbiətdə görünən hadisələri müxtəlif fiziki qanunlar haqqında əldə edilmiş biliklərlə müqayisə etmək bacarığını aşılamaq.
Əsas şərtlər:
Maddənin vəziyyəti müəyyən xassələrin məcmusu (məsələn, həcmi, forması və s. saxlanması və ya qorunub saxlanıla bilməməsi) ilə xarakterizə edilə bilən maddənin vəziyyətidir.
Diffuziya
Maddənin yığılma vəziyyəti haqqında anlayış.
Ətrafımızdakı dünya mürəkkəb və dəyişkəndir. Eyni zamanda, dünyanın sonsuz müxtəlifliyinin o qədər də sonsuz olmadığının fərqinə varırıq. Biz tez-tez eyni maddələri müxtəlif dövlətlərdə görürük.
Sözlərimin doğruluğunu sübut edə biləcəyim ən sadə misal sudur. Bunu müxtəlif ştatlarda görmək daha asandır - bu buxar və ya dumandır, buz və ya qardır, mətbəxdəki krandan axan mayedir. Suyun bu və ya digər formada xüsusiyyətləri nə olursa olsun, o, həmişə su olaraq qalır - tərkibi dəyişmir. Bunlar eyni 2 hidrogen molekulu və 1 oksigen molekuludur.
Aldığımız nümunədən istifadə etməyə davam etsək, suyun bu 3 halının müəyyən xarici şərtlərdən asılı olduğunu görə bilərik. Beləliklə, su 0 dərəcədə donaraq buza, su isə 100 dərəcədə qaynayaraq buxara çevrilir. Bu foto suyun hər 3 vəziyyətini aydın şəkildə nümayiş etdirir:
düyü. 1: 3 suyun fiziki vəziyyəti
Bəs, verdiyimiz misal üzərində diqqətlə fikirləşdikdən sonra hansı nəticələrə gələ bilərik? Onlar belə olacaq:
Maddənin aqreqasiya vəziyyəti müəyyən şərtlər altında müəyyən xassələrin məcmusu (məsələn, saxlanması və ya həcmini, formasını və s. qoruyub saxlaya bilməməsi) ilə xarakterizə edilə bilən vəziyyətdir.
Yalnız su üç aqreqasiya vəziyyətində ola bilməz: bərk, maye və qaz. Bu, bütün maddələrə xasdır.
Bəzən yuxarıda göstərilən üç birləşmə vəziyyətinə dördüncü əlavə olunur - plazma. Aşağıdakı şəkildən plazmanın necə göründüyü barədə fikir əldə edə bilərsiniz:
düyü. 2: plazma lampası
ancaq orta məktəbdə fizika və kimya dərslərində plazma haqqında daha ətraflı məlumat alacaqsınız.
Diffuziya prosesi
Artıq hamımızın öyrəndiyimiz kimi, bütün maddələr daim hərəkətdə olan kiçik hissəciklərdən - ionlardan, atomlardan, molekullardan ibarətdir. Məhz bu hərəkət diffuziya prosesinin baş verməsinə səbəb olur.
Diffuziya, digər maddələrin molekulları arasındakı boşluqlara maddələrin molekullarının qarşılıqlı nüfuzunu əhatə edən bir prosesdir.
Müxtəlif aqreqasiya vəziyyətlərində diffuziyaya daha yaxından nəzər salaq.
Qazlarda diffuziya
Qazlarda diffuziya prosesinə birlikdə nümunələr verək. Bu fenomenin təzahür variantları aşağıdakı kimi ola bilər:
Çiçəklərin qoxusunun yayılması;
Soğan doğramaq üçün göz yaşı;
Havada hiss oluna bilən ətir izi.
Havadakı hissəciklər arasındakı boşluqlar kifayət qədər böyükdür, hissəciklər xaotik şəkildə hərəkət edir, buna görə də qaz halında olan maddələrin yayılması kifayət qədər tez baş verir.
Bu prosesi göstərən videoya baxaq:
Mayelərdə diffuziya.
Mayelərdə olan maddələrin hissəcikləri və bunlar çox vaxt maddələrin ionlarıdır, bir-biri ilə olduqca güclü qarşılıqlı təsir göstərir. Eyni zamanda, ionlar arasındakı məsafə kifayət qədər böyükdür ki, bu da hissəciklərin asanlıqla qarışmasına imkan verir.
Aşağıdakı video şəkil mayelərdə diffuziya prosesinin necə baş verdiyini göstərir. Suyun səthinə düşən boya hissəcikləri asanlıqla yayılır, yəni suya nüfuz edir.
düyü. 3: Suda yayılan boya hissəcikləri.
Eyni prosesi müşahidə edə bilərsiniz, ancaq dinamikada, kalium permanganat kristallarının həlli nümunəsindən istifadə edərək videoda:
Bərk cisimlərdə diffuziya.
Bərk maddələr müxtəlif quruluşa malik ola bilər və molekullardan, atomlardan və ya ionlardan ibarət ola bilər. Hər halda, orqanizmin hansı mikrohissəciklərdən ibarət olmasından asılı olmayaraq, bu hissəciklərin bir-biri ilə qarşılıqlı təsiri çox güclüdür. Onların, bu zərrəciklərin hələ də hərəkət etmələrinə baxmayaraq, bu hərəkətlər çox əhəmiyyətsizdir. Hissəciklər arasındakı boşluqlar kiçikdir, digər maddələrin onların arasına nüfuz etməsini çətinləşdirir. Bərk cisimlərdə diffuziya prosesi çox yavaş və çılpaq gözlə görünməzdir.
Bununla bağlı videoya baxaq:
Müxtəlif aqreqasiya vəziyyətlərində diffuziya prosesinin xüsusiyyətlərini öyrəndikdən sonra prosesin eyni dərəcədə sürətli olmadığını gördük. Diffuziya sürəti nədən asılıdır? Bu suala artıq bir cavabımız var - diffuziya prosesinin sürəti maddənin aqreqasiya vəziyyətindən asılıdır.
Siz də, mən də bilirik ki, maddələrin hissəcikləri artan temperaturla daha sürətli hərəkət etməyə başlayır. Bu, temperaturun artması ilə diffuziya prosesinin də sürətlənəcəyi anlamına gəlirmi? Cavab aydındır. Təsdiq etmək üçün videoya baxaq:
Bir maddənin digərinə diffuziyasının intensivliyi bu maddələrin konsentrasiyasından və xarici təsirlərdən də asılıdır (məsələn, sadəcə yod məhlulunu suya atsanız və onu da qarışdırsanız, məhlulun əldə etmə sürəti vahid rəng fərqli olacaq).
nəticələr
1. Maddənin aqreqasiya vəziyyəti müəyyən şəraitdə müəyyən xassələrin məcmusu (məsələn, saxlanması və ya həcmini, formasını və s. qoruyub saxlaya bilməməsi) ilə xarakterizə oluna bilən vəziyyətidir. Yalnız su üç aqreqasiya vəziyyətində ola bilməz: bərk, maye və qaz. Bu, bütün maddələrə xasdır.
2. Diffuziya maddələrin molekullarının digər maddələrdəki molekullar arasındakı boşluqlara qarşılıqlı nüfuz etməsindən ibarət olan prosesdir.
3. Diffuziya sürəti aşağıdakılardan asılıdır: temperaturdan, konsentrasiyadan, xarici təsirlərdən və maddənin aqreqasiya vəziyyətindən.
İnsan həyatında diffuziya prosesini çox qiymətləndirmək çətindir. Məsələn, oksigenin alveolların ən incə divarından ağciyərlərin kapilyarlarına nüfuz etməsi dəqiq diffuziya səbəbindən baş verir. Alveolların divarları çox nazikdir, fiziki baxımdan alveolların divarı yarı keçirici bir membrandır. Atmosfer havasında oksigenin konsentrasiyası onun konsentrasiyasından və kapilyar qandan xeyli yüksəkdir, buna görə də oksigen yarımkeçirici membrandan - daha az olduğu yerdə nüfuz edir. Diffuziya sayəsində nəfəs alırıq.
Bu proses həm də həzm sistemindən qida maddələrinin qana daxil olmasını və bir çox dərmanların təsirini qismən təmin edir.
Şəkil insan bağırsağında qida maddələrinin necə udulduğunu sxematik şəkildə göstərir.
düyü. 4: məməlinin nazik bağırsağı
Biblioqrafiya
Mövzu üzrə dərs: “Qazlarda, mayelərdə, bərk cisimlərdə diffuziya”, müəllif Selezneva A.M., Kiyev vilayətinin Boyarka şəhəri, 7 nömrəli bələdiyyə təhsil müəssisəsi.
Perışkin A.V. “Fizika 7-ci sinif”, Moskva, Bustard, 2006
Rodina N. A., Qromov S. V., “Fizika”, M., Mir, 2002
Borisenko I.N. tərəfindən redaktə edilmiş və göndərilmişdir..
Dərs üzərində işlədi:
Diffuziya kimi bir anlayış haqqında tamamilə bütün insanlar eşitmişdir. 7-ci sinifdə fizika dərslərində bu mövzulardan biri idi. Bu fenomenin bizi tamamilə hər yerdə əhatə etməsinə baxmayaraq, az adam bu barədə bilir. Hər halda bu nə deməkdir? Bu nədir fiziki məna, və onun köməyi ilə həyatı necə asanlaşdıra bilərsiniz? Bu gün bu barədə danışacağıq.
ilə təmasda
Sinif yoldaşları
Fizikada diffuziya: Tərif
Bu, bir maddənin molekullarının digər maddənin molekulları arasında nüfuz etmə prosesidir. Danışan sadə dildə, bu prosesi qarışdırma adlandırmaq olar. Bu müddət ərzində qarışdırma, bir maddənin molekullarının bir-biri arasında qarşılıqlı nüfuz etməsidir. Məsələn, qəhvə hazırlayarkən, həll olunan qəhvə molekulları su molekullarına nüfuz edir və əksinə.
Bu fiziki prosesin sürəti aşağıdakı amillərdən asılıdır:
- Temperatur.
- Maddənin ümumi vəziyyəti.
- Xarici təsir.
Bir maddənin temperaturu nə qədər yüksək olarsa, molekullar bir o qədər sürətli hərəkət edər. Beləliklə, qarışdırma prosesi yüksək temperaturda daha tez baş verir.
Maddənin ümumi vəziyyəti - ən mühüm amildir. Hər bir birləşmə vəziyyətində molekullar müəyyən sürətlə hərəkət edirlər.
Diffuziya aşağıdakı birləşmə vəziyyətlərində baş verə bilər:
- Maye.
- Möhkəm.
Çox güman ki, indi oxucunun aşağıdakı sualları olacaq:
- Diffuziyanın səbəbləri nələrdir?
- Harada daha tez baş verir?
- Necə istifadə olunur həqiqi həyat?
Onlara cavabları aşağıda tapa bilərsiniz.
Səbəblər
Bu dünyada mütləq hər şeyin öz səbəbi var. VƏ diffuziya istisna deyil. Fiziklər onun meydana gəlməsinin səbəblərini mükəmməl başa düşürlər. Onları adi insana necə çatdıra bilərik?
Şübhəsiz ki, hər kəs molekulların daimi hərəkətdə olduğunu eşitmişdir. Üstəlik, bu hərəkət nizamsız və xaotikdir və sürəti çox yüksəkdir. Bu hərəkət və molekulların davamlı toqquşması sayəsində onların qarşılıqlı nüfuzu baş verir.
Bu hərəkətin sübutu varmı? Əlbəttə! Ətir və ya dezodorant qoxusunu nə qədər tez hiss etməyə başladığınızı xatırlayın? Bəs ananızın mətbəxdə hazırladığı yeməyin qoxusu? Nə qədər tez olduğunu xatırla çay və ya qəhvə hazırlamaq. Əgər molekulların hərəkəti olmasaydı, bütün bunlar baş verə bilməzdi. Belə nəticəyə gəlirik ki, diffuziyanın əsas səbəbi molekulların daimi hərəkətidir.
İndi yalnız bir sual qalır - bu hərəkətə nə səbəb oldu? Bu, tarazlıq arzusu ilə idarə olunur. Yəni bir maddədə bu hissəciklərin yüksək və aşağı konsentrasiyası olan sahələr var. Və bu istək sayəsində onlar daim yüksək konsentrasiya sahəsindən aşağı konsentrasiyaya keçirlər. Onlar daim bir-biri ilə toqquşmaq, və qarşılıqlı penetrasiya baş verir.
Qazlarda diffuziya
Qazlarda hissəciklərin qarışdırılması prosesi ən sürətlidir. Həm homojen qazlar arasında, həm də müxtəlif konsentrasiyalı qazlar arasında baş verə bilər.
Həyatdan canlı nümunələr:
- Siz diffuziya vasitəsilə hava təravətləndiricisinin iyini alırsınız.
- Bişən yeməyin iyini hiss edirsən. Diqqət yetirin ki, siz dərhal hiss etməyə başlayırsınız, amma təravətləndiricinin qoxusu bir neçə saniyədən sonra. Bu, yüksək temperaturda molekulların hərəkət sürətinin daha çox olması ilə izah olunur.
- Soğan doğrayanda axan göz yaşları. Soğan molekulları hava molekulları ilə qarışır və gözləriniz buna reaksiya verir.
Mayelərdə diffuziya necə baş verir?
Mayelərdə diffuziya daha yavaş olur. Bir neçə dəqiqədən bir neçə saata qədər davam edə bilər.
Həyatdan ən parlaq nümunələr:
- Çay və ya qəhvə hazırlamaq.
- Su və kalium permanganatın qarışdırılması.
- Duz və ya soda həllinin hazırlanması.
Bu hallarda diffuziya çox tez baş verir (10 dəqiqəyə qədər). Ancaq prosesə xarici təsir tətbiq edilərsə, məsələn, bu məhlulları bir qaşıq ilə qarışdırarsanız, proses daha sürətli gedəcək və bir dəqiqədən çox çəkməyəcək.
Daha qalın mayeləri qarışdırarkən diffuziya daha uzun sürəcək. Məsələn, iki maye metalın qarışdırılması bir neçə saat çəkə bilər. Əlbəttə ki, bunu bir neçə dəqiqə ərzində edə bilərsiniz, lakin bu halda işləyəcək aşağı keyfiyyətli ərinti.
Məsələn, mayonez və xama qarışdırarkən diffuziya çox uzun sürəcək. Ancaq xarici təsirin köməyinə müraciət etsəniz, bu proses bir dəqiqə belə çəkməyəcək.
Bərk cisimlərdə diffuziya: nümunələr
Bərk cisimlərdə hissəciklərin qarşılıqlı nüfuzu çox yavaş baş verir. Bu proses bir neçə il çəkə bilər. Onun müddəti maddənin tərkibindən və onun kristal şəbəkəsinin strukturundan asılıdır.
Bərk cisimlərdə diffuziyanın mövcud olduğunu sübut edən təcrübələr.
- Müxtəlif metallardan iki lövhənin yapışması. Bu iki plitəni bir-birinə yaxın və təzyiq altında saxlasanız, beş il ərzində onların arasında 1 millimetr enində təbəqə yaranacaq. Bu kiçik təbəqədə hər iki metalın molekulları olacaq. Bu iki lövhə bir-birinə birləşdiriləcək.
- İncə bir qurğuşun silindrinə çox nazik bir qızıl təbəqə tətbiq olunur. Bundan sonra bu struktur 10 gün ərzində sobaya qoyulur. Fırındakı havanın temperaturu 200 dərəcə Selsidir. Bu silindr nazik disklərə kəsildikdən sonra qurğuşun qızılın içinə və əksinə nüfuz etdiyi çox aydın görünürdü.
Ətraf mühitdə diffuziya nümunələri
Artıq başa düşdüyünüz kimi, mühit nə qədər sərt olsa, molekulların qarışma sürəti bir o qədər aşağı olar. İndi gəlin real həyatda bu fiziki hadisədən haradan praktik fayda əldə edə biləcəyinizi danışaq.
Diffuziya prosesi həyatımızda daim baş verir. Çarpayıda uzananda belə, çarşafın səthində dərimizin çox nazik təbəqəsi qalır. Həm də təri udur. Məhz buna görə çarpayı çirklənir və dəyişdirilməlidir.
Beləliklə, bu prosesin gündəlik həyatda təzahürü aşağıdakı kimi ola bilər:
- Çörəyin üzərinə kərə yağı sürəndə o, içinə hopur.
- Xiyar turşusu zamanı duz əvvəlcə su ilə birlikdə yayılır, sonra duzlu su xiyarla birlikdə yayılmağa başlayır. Nəticədə dadlı qəlyanaltı alırıq. Bankları yığışdırmaq lazımdır. Bu, suyun buxarlanmamasını təmin etmək üçün lazımdır. Daha doğrusu, su molekulları hava molekulları ilə yayılmamalıdır.
- Qabları yuyarkən, su və yuyucu vasitə molekulları qalan qida parçalarının molekullarına nüfuz edir. Bu, onların boşqabdan çıxmasına və daha təmiz olmasına kömək edir.
Təbiətdə diffuziyanın təzahürü:
- Gübrələmə prosesi məhz bu fiziki hadisəyə görə baş verir. Yumurta və sperma molekulları yayılır, bundan sonra embrion görünür.
- Torpağın gübrələnməsi. Müəyyən istifadə sayəsində kimyəvi maddələr və ya kompost, torpaq daha məhsuldar olur. Bu niyə baş verir? İdeya ondan ibarətdir ki, gübrə molekulları torpaq molekulları ilə yayılır. Bundan sonra torpağın molekulları ilə bitki kökü arasında diffuziya prosesi baş verir. Bunun sayəsində mövsüm daha məhsuldar keçəcək.
- Sənaye tullantılarının hava ilə qarışdırılması onu çox çirkləndirir. Bu səbəbdən bir kilometr radiusda hava çox çirklənir. Onun molekulları qonşu ərazilərdən gələn təmiz hava molekulları ilə yayılır. Şəhərdə ekoloji vəziyyət belə pisləşir.
Sənayedə bu prosesin təzahürü:
- Silikonlaşma silikonla diffuziya ilə doyma prosesidir. Qaz atmosferində həyata keçirilir. Silikonla doymuş hissənin təbəqəsi çox yüksək sərtliyə malik deyil, lakin dəniz suyunda, azot, xlorid və sulfat turşularında yüksək korroziyaya davamlılığa və artan aşınma müqavimətinə malikdir.
- Metallarda diffuziya ərintilərin istehsalında mühüm rol oynayır. Yüksək keyfiyyətli ərinti əldə etmək üçün yüksək temperaturda və xarici təsirlərlə ərintilər istehsal etmək lazımdır. Bu, diffuziya prosesini əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirəcəkdir.
Bu proseslər müxtəlif sənaye sahələrində baş verir:
- Elektron.
- Yarımkeçirici.
- Mexanika mühəndisliyi.
Anladığınız kimi, diffuziya prosesi həyatımıza həm müsbət, həm də mənfi təsir göstərə bilər. Siz həyatınızı idarə etməyi bacarmalı və bu fiziki hadisənin faydalarını maksimum dərəcədə artırmalı, həmçinin zərəri minimuma endirməlisiniz.
İndi siz diffuziya kimi fiziki bir hadisənin mahiyyətini bilirsiniz. Hərəkətinə görə hissəciklərin qarşılıqlı nüfuzundan ibarətdir. Və həyatda tamamilə hər şey hərəkət edir. Əgər siz tələbəsinizsə, o zaman məqaləmizi oxuduqdan sonra mütləq 5 qiyməti alacaqsınız. Uğurlar sizə!
Əsərin mətni şəkillər və düsturlar olmadan yerləşdirilib.
Əsərin tam versiyası PDF formatında "İş faylları" sekmesinde mövcuddur
Diffuziya təbiətdə, insan həyatında və texnologiyada böyük rol oynayır. Diffuziya prosesləri insanların və heyvanların həyatına həm müsbət, həm də mənfi təsir göstərə bilər. Müsbət təsirə misal olaraq vahid kompozisiyanı saxlamaq olar atmosfer havası Yer səthinə yaxın. Diffuziya elm və texnikanın müxtəlif sahələrində, canlılarda baş verən proseslərdə mühüm rol oynayır və cansız təbiət. Kimyəvi reaksiyaların gedişatına təsir göstərir.
Diffuziyanın iştirakı ilə və ya bu proses pozulduqda və dəyişdirildikdə təbiətdə və insan həyatında mənfi hadisələr baş verə bilər, məsələn, ətraf mühitin insanın texniki tərəqqinin məhsulları ilə geniş şəkildə çirklənməsi.
Uyğunluq: Diffuziya sübut edir ki, cisimlər təsadüfi hərəkətdə olan molekullardan ibarətdir; Diffuziya insan həyatında, heyvan və bitkilərdə, eləcə də texnologiyada böyük əhəmiyyət kəsb edir.
Hədəf:
diffuziyanın temperaturdan asılı olduğunu sübut etmək;
ev təcrübələrində diffuziya nümunələrini nəzərdən keçirin;
diffuziyanın müxtəlif maddələrdə fərqli şəkildə baş verdiyinə əmin olun.
Maddələrin termal diffuziyasını nəzərdən keçirək.
Tədqiqat məqsədləri:
“Diffuziya” mövzusunda elmi ədəbiyyatı öyrənin.
Diffuziya sürətinin maddənin növündən və temperaturdan asılılığını sübut edin.
Diffuziya fenomeninin ətraf mühitə və insanlara təsirini öyrənin.
Ən çox təsvir edin və dizayn edin maraqlı təcrübələr diffuziya yolu ilə.
Tədqiqat üsulları:
Ədəbiyyat və internet materiallarının təhlili.
Diffuziyanın maddənin növündən və temperaturdan asılılığını öyrənmək üçün təcrübələrin aparılması.
Nəticələrin təhlili.
Tədqiqatın mövzusu: diffuziya hadisəsi, diffuziyanın gedişatının müxtəlif amillərdən asılılığı, diffuziyanın təbiətdə, texnologiyada və məişətdə təzahürü.
Hipotez: Diffuziya insan və təbiət üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir.
1.Nəzəri hissə
1.1.Diffuziya nədir
Diffuziya molekulların xaotik (nağdsız) hərəkəti nəticəsində baş verən təmasda olan maddələrin kortəbii qarışmasıdır.
Başqa bir tərif: diffuziya ( lat. diffuziya- yayılma, yayılma, dağılma) - maddənin və ya enerjinin yüksək konsentrasiyalı bir ərazidən aşağı konsentrasiya sahəsinə köçürülməsi prosesi.
Diffuziyanın ən məşhur nümunəsi qazların və ya mayelərin qarışmasıdır (mürəkkəb suya atılırsa, bir müddət sonra maye bərabər rəng alacaq).
Diffuziya maye, bərk və qazlarda baş verir. Diffuziya qazlarda ən tez, mayelərdə daha yavaş, bərk cisimlərdə isə daha yavaş baş verir ki, bu da bu mühitlərdə hissəciklərin istilik hərəkətinin xarakteri ilə bağlıdır. Hər bir qaz hissəciyinin trayektoriyası qırıq xəttdir, çünki Toqquşma zamanı hissəciklər hərəkət istiqamətini və sürətini dəyişir. Əsrlər boyu işçilər bu proses zamanı baş verən diffuziya prosesləri haqqında ən kiçik təsəvvürə malik olmadan, bərk dəmiri karbon atmosferində qızdırmaqla metalları qaynaqlayır və polad istehsal edirdilər. Yalnız 1896-cı ildə problemi öyrənməyə başladı.
Molekulların diffuziyası çox yavaşdır. Məsələn, bir stəkan suyun dibinə bir parça şəkər qoyulursa və su qarışdırılmazsa, məhlulun homojen olması üçün bir neçə həftə lazımdır.
1.2. Təbiətdə diffuziyanın rolu
Diffuziyanın köməyi ilə müxtəlif qazlı maddələr havada yayılır: məsələn, yanğının tüstüsü ətrafa yayılır. uzun məsafələr. Baxsanız bacalar fabriklər və avtomobillərin egzoz boruları, bir çox hallarda boruların yaxınlığında tüstü görünür. Və sonra bir yerdə yoxa çıxır. Duman diffuziya səbəbindən havada əriyir. Əgər tüstü sıxdırsa, onun şleyfi kifayət qədər uzağa uzanır.
Diffuziyanın nəticəsi ventilyasiya zamanı otaqdakı temperaturun bərabərləşdirilməsi ola bilər. Eyni şəkildə, zərərli sənaye məhsulları və avtomobillərin işlənmiş qazları ilə havanın çirklənməsi baş verir. Evdə istifadə etdiyimiz təbii yanar qaz rəngsiz və qoxusuzdur. Sızma varsa, onu fərq etmək mümkün deyil, buna görə paylayıcı stansiyalarda qaz kəskin, xoşagəlməz qoxu, çox aşağı konsentrasiyada belə insan tərəfindən asanlıqla hiss olunur. Bu ehtiyat tədbiri, sızma baş verərsə, otaqda qazın yığılmasını tez bir zamanda hiss etməyə imkan verir (Şəkil 1).
Diffuziya fenomeni sayəsində atmosferin aşağı təbəqəsi - troposfer qazların qarışığından ibarətdir: azot, oksigen, karbon qazı və su buxarı. Diffuziya olmadıqda, cazibə qüvvəsinin təsiri altında ayrılma baş verərdi: dibində ağır karbon qazı təbəqəsi, yuxarıda - oksigen, yuxarıda - azot, inert qazlar olardı (şək. 2).
Biz bu hadisəni səmada da müşahidə edirik. Dağılan buludlar da diffuziya nümunəsidir və bu barədə F.Tyutçevin dəqiq dediyi kimi: “Göydə buludlar əriyir...” (Şəkil 3).
Diffuziya prinsipi çayların dənizlərə axması zamanı şirin suyun duzlu su ilə qarışmasına əsaslanır. Müxtəlif duzların məhlullarının torpaqda yayılması bitkilərin normal qidalanmasına kömək edir.
Diffuziya bitki və heyvanların həyatında mühüm rol oynayır. Qarışqalar yollarını iyli maye damcıları ilə qeyd edir və evə gedən yolu tapırlar (Şəkil 4)
Diffuziya sayəsində həşəratlar qidalarını tapırlar. Bitkilər arasında çırpınan kəpənəklər həmişə özlərinə yol tapırlar Gözəl gül. Şirin bir obyekt kəşf edən arılar öz dəstələri ilə ona hücum edirlər. Bitki də onlar üçün diffuziya sayəsində böyüyür və çiçək açır. Axı biz deyirik ki, bitki hava alıb nəfəs alır, su içir, torpaqdan müxtəlif mikroəlavələr alır.
Ətyeyənlər də diffuziya yolu ilə qurbanlarını tapırlar. Köpək balıqları, piranha balığı kimi, bir neçə kilometr məsafədən də qan qoxusunu hiss edə bilər (Şəkil 5).
Təbii su anbarlarının və akvariumların oksigenlə təmin edilməsində diffuziya prosesləri böyük rol oynayır. Durğun sularda oksigen onların sərbəst səthi vasitəsilə diffuziya nəticəsində suyun daha dərin təbəqələrinə çatır. Məsələn, suyun səthini örtən yarpaqlar və ya ördək otu suya oksigenin daxil olmasını tamamilə dayandıra və onun sakinlərinin ölümünə səbəb ola bilər. Eyni səbəbdən, dar boyunlu gəmilər akvarium kimi istifadə üçün yararsızdır (şək. 6).
Artıq qeyd olundu ki, bitki və heyvanların həyatı üçün diffuziya hadisəsinin mənasında çoxlu ümumi cəhətlər var. İlk növbədə tənəffüs funksiyasının yerinə yetirilməsində bitkilərin səthi vasitəsilə diffuziya mübadiləsinin rolunu qeyd etmək lazımdır. Ağaclar üçün, məsələn, səthin (yarpaq tacı) xüsusilə böyük inkişafı var, çünki yarpaqların səthi vasitəsilə diffuziya mübadiləsi tənəffüs funksiyasını yerinə yetirir. K.A. Timiryazev demişdir: “İstər kökün torpaqda olan maddələrlə qidalanmasından danışsaq, istərsə də yarpaqların atmosferə görə havadan qidalanması və ya bir orqanın digər, qonşu orqanın hesabına qidalanmasından danışaq. - hər yerdə izah üçün eyni səbəblərə müraciət edəcəyik: diffuziya” (Şəkil 7).
Diffuziya sayəsində ağciyərlərdən oksigen insan qanına, qandan isə toxumalara daxil olur.
Elmi ədəbiyyatda mən birtərəfli diffuziya prosesini öyrəndim - osmoz, yəni. maddələrin yarıkeçirici membranlar vasitəsilə yayılması. Osmos prosesi sərbəst diffuziyadan onunla fərqlənir ki, iki təmasda olan mayenin sərhədində yalnız həlledici üçün keçirici olan və həll olunan maddənin molekulları üçün ümumiyyətlə keçirməyən bir hissə (membran) şəklində bir maneə var. (şək. 8).
Torpaq məhlullarında mineral duzlar və üzvi birləşmələr var. Torpaqdan su osmos yolu ilə kök tüklərinin yarımkeçirici membranları vasitəsilə bitkiyə daxil olur. Torpaqda suyun konsentrasiyası kök tüklərinin içindən daha yüksəkdir, ona görə də su taxılın içinə nüfuz edir və bitkiyə həyat verir.
1.3. Gündəlik həyatda və texnologiyada diffuziyanın rolu
Diffuziya bir çox hallarda istifadə olunur texnoloji proseslər: duzlama, şəkərin alınması (şəkər çuğundurunun qırıntıları su ilə yuyulur, qırxıntıdan şəkər molekulları məhlula yayılır), mürəbbə hazırlamaq, parçaların rənglənməsi, əşyaların yuyulması, sementləşdirilməsi, metalların qaynaqlanması və lehimlənməsi, o cümlədən vakuumda diffuziya qaynağı (metallar) başqa üsullarla birləşdirilə bilməz - çuqun ilə polad, paslanmayan polad ilə gümüş və s.) və məhsulların diffuziya metallaşdırılması (polad məmulatların alüminium, xrom, silisium ilə səthinin doyması), nitrifikasiya - polad səthinin azotla doyması ( polad sərtləşir, aşınmaya davamlı olur), karbürləşmə - polad məhsulların karbonla doyması, siyanidləşmə - polad səthinin karbon və azotla doyması.
Qoxuların havada yayılması qazlarda diffuziyaya ən çox rast gəlinən nümunədir. Niyə qoxu dərhal deyil, bir müddət sonra yayılır? Məsələ burasındadır ki, müəyyən istiqamətdə hərəkət edərkən qoxulu maddənin molekulları hava molekulları ilə toqquşur. Hər bir qaz hissəciyinin trayektoriyası qırıq xəttdir, çünki Toqquşma zamanı hissəciklər hərəkət istiqamətini və sürətini dəyişir.
2. Praktiki hissə
Ətrafımızda nə qədər heyrətamiz və maraqlı şeylər baş verir! Mən çox şey bilmək istəyirəm, özüm izah etməyə çalışın. Məhz bu səbəbdən mən bir sıra eksperimentlər aparmaq qərarına gəldim və bu təcrübə zamanı diffuziya nəzəriyyəsinin həqiqətən də doğru olub-olmadığını və onun praktikada təsdiq edilib-edilmədiyini öyrənməyə çalışdım. İstənilən nəzəriyyə yalnız eksperimental olaraq dəfələrlə təsdiq edildikdə etibarlı hesab edilə bilər.
Təcrübə No 1 Mayelərdə diffuziya hadisəsinin müşahidəsi
Hədəf: mayedə diffuziyanı öyrənin. Sabit bir temperaturda (t = 20 ° C-də) suda kalium permanqanat parçalarının həllini müşahidə edin.
Cihazlar və materiallar: stəkan su, termometr, kalium permanqanat.
Mən bir parça kalium permanganat və 20 ° C temperaturda iki stəkan təmiz su götürdüm. O, stəkanlara kalium permanqanat parçaları qoydu və baş verənləri müşahidə etməyə başladı. 1 dəqiqədən sonra stəkanların içindəki su rənglənməyə başlayır.
Su yaxşı həlledicidir. Su molekullarının təsiri altında kalium permanganatın bərk maddələrinin molekulları arasındakı bağlar məhv edilir.
Birinci stəkanda məhlulu qarışdırmadım, ikincisində qarışdırdım. Suyu qarışdıraraq (çalxıraraq) əmin oldum ki, diffuziya prosesi daha sürətli baş verir (2 dəqiqə)
İlk stəkandakı suyun rəngi zaman keçdikcə daha da kəskinləşir. Su molekulları kalium permanganat molekulları arasında nüfuz edərək cəlbedici qüvvələri qırır. Molekullar arasında cəlbedici qüvvələrlə eyni vaxtda itələyici qüvvələr də hərəkətə başlayır və nəticədə bərk maddənin kristal qəfəsi məhv olur. Kalium permanganatın həlli prosesi başa çatıb. Təcrübə 3 saat 15 dəqiqə çəkdi. Su tamamilə qırmızıya çevrildi (Şəkil 9-12).
Belə nəticəyə gəlmək olar ki, mayedə diffuziya hadisəsi uzunmüddətli prosesdir və bunun nəticəsində bərk maddələr həll olur.
Diffuziya sürətinin başqa nədən asılı olduğunu öyrənmək istədim.
Təcrübə No 2 Diffuziya sürətinin temperaturdan asılılığının öyrənilməsi
Hədəf: suyun temperaturunun diffuziya sürətinə necə təsir etdiyini öyrənin.
Cihazlar və materiallar: termometrlər - 1 ədəd, saniyəölçən - 1 ədəd, şüşələr - 4 ədəd, çay, kalium permanqanat.
(20°C ilkin temperaturda və 100°C temperaturda iki stəkanda çay hazırlamaq təcrübəsi).
Biz t=20 °C və t=100 °C-də iki stəkan su götürdük. Rəqəmlər əvvəldən müəyyən bir müddətdən sonra təcrübənin gedişatını göstərir: təcrübənin başlanğıcında - şək. 1, 30 s sonra. - Şəkil 2, 1 dəqiqədən sonra. - Şəkil 3, 2 dəqiqədən sonra. - Şəkil 4, 5 dəqiqədən sonra. - düyü 5, 15 dəqiqədən sonra. - Şəkil 6. Bu təcrübədən belə nəticəyə gəlmək olar ki, diffuziya sürətinə temperatur təsir edir: temperatur nə qədər yüksəkdirsə, diffuziya sürəti də bir o qədər yüksək olur (Şəkil 13-17).
Çay yerinə 2 stəkan su qəbul edəndə də eyni nəticəni aldım. Onlardan birində su var idi otaq temperaturu, ikincisində qaynar su var.
Hər stəkana eyni miqdarda kalium permanganat qoyuram. Suyun temperaturu daha yüksək olan stəkanda diffuziya prosesi daha sürətli gedirdi (şək. 18-23).
Buna görə də diffuziya sürəti temperaturdan asılıdır - temperatur nə qədər yüksək olarsa, diffuziya bir o qədər intensiv olur.
Təcrübə №3 Kimyəvi reagentlərdən istifadə etməklə diffuziyanın müşahidəsi
Hədəf: Diffuziya hadisəsini məsafədən müşahidə etmək.
Avadanlıq: pambıq yun, ammonyak, fenolftalein, sınaq borusu.
Təcrübənin təsviri: Sınaq borusuna ammonyak tökün. Bir parça pambıq yununu fenolftaleinlə nəmləndirin və sınaq borusunun üstünə qoyun. Bir müddət keçdikdən sonra yunun rənglənməsini müşahidə edirik (şək. 24-26).
Ammonyak buxarlanır; molekullar ammonyak fenolftaleində isladılmış pambıq yununa nüfuz etdi və pambıq yun spirtlə təmasda olmasa da, rəngləndi. Alkoqol molekulları hava molekulları ilə qarışaraq pambığa çatdı. Bu təcrübə məsafədə diffuziya fenomenini nümayiş etdirir.
Təcrübə № 4. Qazlarda diffuziya hadisəsinin müşahidəsi
Hədəf: otaq temperaturunun dəyişməsindən asılı olaraq havada qaz diffuziyasının dəyişməsinin öyrənilməsi.
Cihazlar və materiallar: saniyəölçən, ətir, termometr
Təcrübə və əldə edilən nəticələrin təsviri: Mən t = +20 0 temperaturda V = 120 m 3 ofisdə ətir qoxusunun yayılma vaxtını öyrəndim. Tədqiq olunan obyektdən (ətriyyatdan) 10 m məsafədə dayanan insanlarda qoxunun otaqda yayılmasının başlanğıcından aşkar həssaslıq əldə olunana qədər vaxt qeydə alınıb. (Şəkil 27-29)
Təcrübə №5 Quaş parçalarının sabit temperaturda suda həll edilməsi
Hədəf:
Cihazlar və materiallar:üç stəkan, su, üç rəngli quaş.
Təcrübə və əldə edilən nəticələrin təsviri:
Onlar üç stəkan götürdülər, t = 25 0 C su ilə doldurdular və stəkana eyni quaş parçaları atdılar.
Quaşın əriməsini müşahidə etməyə başladıq.
Şəkillər 1 dəqiqə, 5 dəqiqə, 10 dəqiqə, 20 dəqiqədən sonra çəkildi, 4 saat 19 dəqiqədən sonra ərimə başa çatdı (Şəkil 30-34)
Təcrübə No 6 Bərk cisimlərdə diffuziya hadisəsinin müşahidəsi
Hədəf: bərk cisimlərdə diffuziyanın müşahidəsi.
Cihazlar və materiallar: alma, kartof, yerkökü, yaşıl həll, pipet.
Təcrübə və əldə edilən nəticələrin təsviri:
Alma, yerkökü və kartofu yarılardan birinə kəsin.
Ləkənin səthə necə yayıldığını müşahidə edirik
İçəriyə nə qədər dərindən nüfuz etdiyini görmək üçün parlaq yaşıl ilə təmas nöqtəsini kəsdik (şək. 35-37)
Bərk cisimlərdə diffuziyanın mümkünlüyü haqqında fərziyyəni təsdiqləmək üçün təcrübəni necə aparmaq olar? Belə birləşmə vəziyyətində maddələri qarışdırmaq olarmı? Çox güman ki, cavab “Bəli” olacaq. Lakin qalın gellərdən istifadə edərək bərk maddələrdə (çox viskoz) diffuziyanı müşahidə etmək rahatdır. Bu jelatinin sıx bir həllidir. Aşağıdakı kimi hazırlana bilər: 4-5 q quru yeməli jelatini soyuq suda həll edin. Jelatin əvvəlcə bir neçə saat şişməlidir, sonra 100 ml suda qarışdırılaraq tamamilə həll edilir, bir qaba endirilir. isti su. Soyuduqdan sonra 4-5% jelatin məhlulu alınır.
Təcrübə No 7 Qalın gellərdən istifadə etməklə diffuziyanın müşahidəsi
Hədəf: Bərk cisimlərdə diffuziya fenomeninin müşahidəsi (qalın jelatinin məhlulundan istifadə etməklə).
Avadanlıq: 4% jelatin məhlulu, sınaq borusu, kalium permanqanatın kiçik kristalı, cımbız.
Təcrübənin təsviri və nəticəsi: Jelatin məhlulunu sınaq borusuna qoyun, bir hərəkətlə cımbızla tez bir zamanda kalium permanqanat kristalını sınaq borusunun mərkəzinə daxil edin.
Təcrübənin əvvəlində kalium permanqanat kristalı
1,5 saatdan sonra jelatin məhlulu olan flakonda kristalın yeri
Bir neçə dəqiqə ərzində kristalın ətrafında bənövşəyi rəngli bir top böyüməyə başlayacaq və zaman keçdikcə daha da böyüyür. Bu o deməkdir ki, kristal maddə bütün istiqamətlərdə eyni sürətlə yayılır (Şəkil 38-39)
Bərk cisimlərdə diffuziya baş verir, lakin maye və qazlara nisbətən daha yavaş olur.
Təcrübə No 8 Mayedə temperatur fərqi - istilik diffuziyası
Hədəf:İstilik diffuziya hadisəsinin müşahidəsi.
Avadanlıq: 4 ədəd eyni şüşə qab, 2 ədəd boya rəngi, isti və soyuq su, 2 ədəd plastik kart.
Təcrübənin təsviri və nəticəsi:
1. 1 və 2-ci qablara bir az qırmızı boya, 3-cü və 4-cü qablara mavi boya əlavə edin.
2. 1 və 2-ci qablara qaynar su tökün.
3. Dökün soyuq su 3 və 4-cü gəmilərə.
4. 1 nömrəli qabı plastik kartla örtün, onu tərsinə çevirin və 4-cü qabın üzərinə qoyun.
5. 3-cü qabı plastik kartla örtün, onu tərsinə çevirib 2-ci qabın üzərinə qoyun.
6. Hər iki kartı çıxarın.
Bu təcrübə istilik diffuziyasının təsirini nümayiş etdirir. Birinci halda, isti su soyuq suyun üstündə görünür və temperaturlar bərabər olana qədər diffuziya baş vermir. İkinci halda isə, əksinə, altda isti, yuxarıda isə soyuq olur. İkinci halda isə isti su molekulları yuxarıya, soyuq su molekulları isə aşağıya doğru meyl etməyə başlayır (Şəkil 41-44).
Nəticə
Bu müddət ərzində tədqiqat işi diffuziyanın insanların və heyvanların həyatında böyük rol oynadığı qənaətinə gələ bilərik.
Bu tədqiqat işindən belə nəticəyə gəlmək olar ki, diffuziyanın müddəti temperaturdan asılıdır: temperatur nə qədər yüksək olarsa, diffuziya bir o qədər tez baş verir.
Nümunə olaraq müxtəlif maddələrdən istifadə edərək diffuziya hadisəsini öyrəndim.
Axının sürəti maddənin növündən asılıdır: qazlarda mayelərə nisbətən daha sürətli axır; bərk cisimlərdə diffuziya çox yavaş gedir.Bu ifadəni belə izah etmək olar: qaz molekulları sərbəstdir, molekulların ölçüsündən çox böyük məsafələrdə yerləşir və yüksək sürətlə hərəkət edirlər. Mayelərin molekulları qazlardakı kimi təsadüfi düzülür, lakin daha sıxdır. Qonşu molekullarla əhatə olunmuş hər bir molekul mayenin içərisində yavaş-yavaş hərəkət edir. Bərk cisimlərin molekulları tarazlıq mövqeyi ətrafında titrəyir.
Termal diffuziya var.
Biblioqrafiya
Gendenstein, L.E. Fizika. 7-ci sinif. 1-ci hissə / L.E. Gendenşteyn, A.B., Kaidalov. - M: Mnemosyne, 2009.-255 s.;
Kirillova, İ.G. Fizika oxu kitabı 7-ci sinif şagirdləri üçün Ali məktəb/ İ.G. Kirillova.- M., 1986.-207 s.;
Olgin, O. Partlayışsız eksperimentlər / O. Olgin.- M.: Ximik, 1986.-192 s.;
Perışkin, A.V. Fizika dərsliyi, 7-ci sinif / A.V. Perışkin.- M., 2010.-189 s.;
Razumovski, V.G. Fizikada yaradıcı problemlər / V.G. Razumovski.- M., 1966.-159 s.;
Rızhenkov, A.P. Fizika. İnsan. Ətraf mühit: Təhsil müəssisələrinin 7-ci sinfi üçün fizika dərsliyinə əlavə / A.P. Rızhenkov.- M., 1996.- 120 s.;
Çuyanov, V.A. Gənc fizikin ensiklopedik lüğəti / V.A. Çuyanov.- M., 1984.- 352 s.;
Şablovski, V. Əyləncəli fizika / V. Şablovski. S.-P., Triqon, 1997.-416 s.
Ərizə
şəkil 1
rəqəm 2
rəqəm 3
rəqəm 4
Şəkil 5
Şəkil 6
Şəkil 7
Solvent hissəcikləri (mavi) membranı keçə bilir,
həll olunan hissəciklər (qırmızı) deyil.
rəqəm 8
rəqəm 9
rəqəm 10
Şəkil 11
Şəkil 12
Şəkil 13
rəqəm 14
rəqəm 15
Şəkil 16
Şəkil 17
rəqəm 18
rəqəm 19
rəqəm 20
rəqəm 21
rəqəm 22
rəqəm 23
rəqəm 24
rəqəm 25
rəqəm 26
rəqəm 27
rəqəm 28
rəqəm 29
rəqəm 30
rəqəm 31
rəqəm 32
rəqəm 33
rəqəm 34
rəqəm 35
rəqəm 36