Pagmamasid ng diffusion sa tubig at ang epekto ng temperatura sa rate ng diffusion. Malaking encyclopedia ng langis at gas

Ang pisika ay isa sa mga pinaka-kawili-wili, mahiwaga at sa parehong oras lohikal na agham. Ipinaliwanag niya ang lahat ng maaaring ipaliwanag, maging ang tsaa ay nagiging matamis at maalat na sabaw. Ang isang tunay na physicist ay magsasabi kung hindi: ito ay kung paano nagpapatuloy ang pagsasabog sa mga likido.

Pagsasabog

Ang pagsasabog ay isang mahiwagang proseso ng pagtagos ng pinakamaliit na particle ng isang substance sa intermolecular space ng isa pa. Sa pamamagitan ng paraan, ang pagtagos na ito ay kapwa.

Alam mo ba kung paano isinalin ang salitang ito mula sa Latin? Kumakalat, kumakalat.

Paano nagpapatuloy ang pagsasabog sa mga likido

Ang pagsasabog ay maaaring maobserbahan sa pakikipag-ugnayan ng anumang sangkap: likido, puno ng gas at solid.

Upang malaman kung paano nagpapatuloy ang pagsasabog sa mga likido, maaari mong subukang magtapon ng ilang butil ng pintura, ground lead o, halimbawa, potassium permanganate sa isang transparent na sisidlan na may malinis na tubig... Mas mabuti kung mataas ang sisidlan na ito. Ano ang makikita natin? Sa una, ang mga kristal ay lulubog sa ilalim sa ilalim ng pagkilos ng grabidad, ngunit pagkaraan ng ilang sandali, isang halo ng kulay na tubig ang lilitaw sa kanilang paligid, na kumakalat at kumakalat. Kung hindi natin lalapitan ang mga sisidlan na ito nang hindi bababa sa ilang linggo, makikita natin na halos ganap na makulay ang tubig.

Isa pang mapaglarawang halimbawa. Upang mas mabilis na matunaw ang asukal o asin, kailangan nilang haluin sa tubig. Ngunit kung hindi ito gagawin, ang asukal o asin ay matutunaw sa sarili nitong pagkaraan ng ilang sandali: ang tsaa o compote ay magiging matamis, at ang sopas o brine ay magiging maalat.

Paano nagpapatuloy ang pagsasabog sa mga likido: karanasan

Upang matukoy kung paano nakadepende ang diffusion rate sa temperatura ng isang substance, maaaring magsagawa ng maliit ngunit napaka-indicative na eksperimento.

Kumuha tayo ng dalawang baso ng parehong volume: ang isa ay may malamig na tubig at ang iba pang mainit. Ibuhos ang pantay na dami ng instant powder (halimbawa, kape o kakaw) sa magkabilang baso. Sa isa sa mga sisidlan, ang pulbos ay magsisimulang matunaw nang mas masinsinang. Alam mo ba kung alin? Mahuhulaan mo ba? Kung saan mas mataas ang temperatura ng tubig! Pagkatapos ng lahat, ang pagsasabog ay nagpapatuloy sa kurso ng random na magulong paggalaw ng mga molekula, at sa mataas na temperatura ang paggalaw na ito ay nangyayari nang mas mabilis.

Ang pagsasabog ay maaaring mangyari sa anumang sangkap, tanging ang oras ng paglitaw ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay naiiba. Ang pinakamataas na bilis ay nasa mga gas. Kaya naman hindi ito dapat itabi sa refrigerator. mantikilya sa tabi ng herring o bacon, gadgad na pinong tinadtad na bawang. Sinusundan ito ng mga likido (mula sa mas mababang density hanggang sa pinakamataas). At ang pinakamabagal ay ang pagsasabog ng mga solido. Bagaman sa unang tingin, walang pagsasabog sa mga solido.

Kabilang sa maraming mga phenomena sa pisika, ang proseso ng pagsasabog ay isa sa pinakasimple at pinaka-naiintindihan. Pagkatapos ng lahat, tuwing umaga, habang naghahanda ng mabangong tsaa o kape para sa kanyang sarili, ang isang tao ay may pagkakataon na obserbahan ang reaksyong ito sa pagsasanay. Alamin natin ang higit pa tungkol sa prosesong ito at ang mga kondisyon para sa kurso nito sa iba't ibang estado ng pagsasama-sama.

Ano ang diffusion

Ang salitang ito ay tumutukoy sa pagtagos ng mga molekula o atomo ng isang sangkap sa pagitan ng magkatulad mga yunit ng istruktura isa pa. Sa kasong ito, ang konsentrasyon ng mga tumatagos na compound ay leveled.

Ang prosesong ito ay unang inilarawan nang detalyado ng Aleman na siyentipiko na si Adolf Fick noong 1855.

Pangalan ng terminong ito ay nabuo mula sa Latin na diffusio (interaksyon, dispersal, pagkalat).

Pagsasabog sa likido

Ang prosesong isinasaalang-alang ay maaaring mangyari sa mga sangkap sa lahat ng tatlong estado ng pagsasama-sama: gas, likido at solid. Hanapin praktikal na mga halimbawa ito, kailangan mo lang tumingin sa kusina.

Isa na rito ang borscht na pinakuluang sa kalan. Sa ilalim ng impluwensya ng temperatura, ang mga molekula ng glucosinbetanin (ang sangkap dahil sa kung saan ang mga beet ay may tulad na isang mayaman na iskarlata na kulay) ay pantay na tumutugon sa mga molekula ng tubig, na nagbibigay ito ng isang natatanging kulay ng burgundy. Ang kasong ito ay nasa likido.

Bilang karagdagan sa borscht, ang prosesong ito ay makikita sa isang baso ng tsaa o kape. Pareho sa mga inuming ito ay may isang pare-parehong mayaman na lilim dahil sa ang katunayan na ang brew o mga particle ng kape, na natutunaw sa tubig, ay pantay na kumakalat sa pagitan ng mga molekula nito, na nagpapakulay nito. Ang aksyon ng lahat ng sikat na instant na inumin noong dekada nobenta ay binuo sa parehong prinsipyo: Yupi, Invite, Zuko.

Interpenetration ng mga gas

Ang mga atomo at molekula na nagdadala ng amoy ay nasa aktibong paggalaw at, bilang isang resulta, humahalo sa mga particle na nakapaloob na sa hangin, at sa halip ay pantay na nakakalat sa dami ng silid.

Ito ay isang pagpapakita ng pagsasabog sa mga gas. Kapansin-pansin na ang mismong paglanghap ng hangin ay kabilang din sa prosesong isinasaalang-alang, gayundin ang pampagana na amoy ng sariwang inihanda na borscht sa kusina.

Pagsasabog sa solids

Ang mesa sa kusina, kung saan may mga bulaklak, ay natatakpan ng isang mantel na maliwanag kulay dilaw... Nakatanggap siya ng katulad na lilim dahil sa kakayahan ng pagsasabog na dumaan sa mga solido.

Ang mismong proseso ng pagbibigay sa canvas ng ilang uri ng unipormeng lilim ay nagaganap sa ilang yugto tulad ng sumusunod.

  1. Ang mga dilaw na particle ng pigment ay nagkalat sa lalagyan ng dye patungo sa fibrous na materyal.
  2. Pagkatapos ay hinihigop sila ng panlabas na ibabaw ng tela na kukulayan.
  3. Ang susunod na hakbang ay ang pagsasabog muli ng tina, ngunit sa pagkakataong ito sa mga hibla ng canvas.
  4. Sa dulo, inayos ng tela ang mga particle ng pigment, kaya nagtitina.

Pagsasabog ng mga gas sa mga metal

Karaniwan, sa pagsasalita tungkol sa prosesong ito, isinasaalang-alang ng isa ang mga pakikipag-ugnayan ng mga sangkap sa parehong mga estado ng pagsasama-sama. Halimbawa, pagsasabog sa solids, solids. Upang patunayan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, ang isang eksperimento ay isinasagawa gamit ang dalawang metal na plato (ginto at tingga) na pinindot laban sa isa't isa. Ang interpenetration ng kanilang mga molekula ay tumatagal ng mahabang panahon (isang milimetro sa limang taon). Ang prosesong ito ay ginagamit upang gumawa ng hindi pangkaraniwang alahas.

Gayunpaman, ang mga compound sa iba't ibang estado ng pagsasama-sama ay may kakayahang kumalat. Halimbawa, mayroong pagsasabog ng mga gas sa mga solido.

Sa kurso ng mga eksperimento, napatunayan na ang isang katulad na proseso ay nagaganap sa isang atomic na estado. Upang maisaaktibo ito, bilang isang panuntunan, kinakailangan ang isang makabuluhang pagtaas sa temperatura at presyon.

Ang isang halimbawa ng naturang gaseous diffusion sa solids ay hydrogen corrosion. Ito ay nagpapakita ng sarili sa mga sitwasyon kapag ang hydrogen atoms (H2) na nabuo sa kurso ng ilang kemikal na reaksyon sa ilalim ng impluwensya ng mataas na temperatura (mula 200 hanggang 650 degrees Celsius) ay tumagos sa pagitan ng mga istrukturang particle ng metal.

Bilang karagdagan sa hydrogen, ang pagsasabog ng oxygen at iba pang mga gas ay maaari ding mangyari sa mga solido. Ang prosesong ito, na hindi mahahalata sa mata, ay nagdudulot ng maraming pinsala, dahil ang mga istrukturang metal ay maaaring gumuho dahil dito.

Pagsasabog ng mga likido sa mga metal

Gayunpaman, hindi lamang mga molekula ng gas ang maaaring tumagos sa mga solido, kundi pati na rin ang mga likido. Tulad ng sa kaso ng hydrogen, kadalasan ang prosesong ito ay humahantong sa kaagnasan (kung ito ay dumating tungkol sa mga metal).

Ang isang klasikong halimbawa ng pagsasabog ng likido sa mga solido ay ang kaagnasan ng mga metal sa ilalim ng impluwensya ng tubig (H 2 O) o mga solusyon sa electrolyte. Para sa karamihan, ang prosesong ito ay mas pamilyar bilang kalawang. Hindi tulad ng hydrogen corrosion, sa pagsasagawa, dapat itong harapin nang mas madalas.

Mga kondisyon para sa pagpabilis ng pagsasabog. Koepisyent ng pagsasabog

Ang pagkakaroon ng pakikitungo sa mga sangkap kung saan maaaring mangyari ang prosesong isinasaalang-alang, ito ay nagkakahalaga ng pag-aaral tungkol sa mga kondisyon para sa kurso nito.

Una sa lahat, ang bilis ng pagsasabog ay nakasalalay sa estado ng pagsasama-sama ng mga nakikipag-ugnay na sangkap. Ang higit na kung saan ang reaksyon ay nagaganap, mas mabagal ang bilis nito.

Kaugnay nito, ang pagsasabog sa mga likido at gas ay palaging magiging mas aktibo kaysa sa mga solido.

Halimbawa, kung ang mga kristal ng potassium permanganate KMnO 4 (potassium permanganate) ay itinapon sa tubig, bibigyan nila ito ng magandang pulang-pula na kulay sa loob ng ilang minuto. Gayunpaman, kung magwiwisik ka ng isang piraso ng yelo na may mga kristal na KMnO 4 at ilagay ang lahat ng ito sa freezer, pagkatapos ng ilang oras, ang potassium permanganate ay hindi ganap na makulayan ang frozen na H2O.

Mula sa nakaraang halimbawa, isa pang konklusyon ang maaaring makuha tungkol sa mga kondisyon ng pagsasabog. Bilang karagdagan sa estado ng pagsasama-sama, ang temperatura ay nakakaapekto rin sa rate ng interpenetration ng mga particle.

Upang isaalang-alang ang pag-asa ng proseso na isinasaalang-alang dito, ito ay nagkakahalaga ng pag-aaral tungkol sa naturang konsepto bilang ang diffusion coefficient. Ito ang pangalan ng quantitative na katangian ng bilis nito.

Sa karamihan ng mga formula, ito ay ipinahiwatig gamit ang malaking Latin na letrang D at sa sistema ng SI ito ay sinusukat sa square meters bawat segundo (m² / s), minsan sa sentimetro bawat segundo (cm 2 / m).

Ang diffusion coefficient ay katumbas ng dami ng bagay na nakakalat sa isang yunit ng ibabaw sa loob ng isang yunit ng oras, sa kondisyon na ang pagkakaiba sa density sa parehong mga ibabaw (na matatagpuan sa layo na katumbas ng isang yunit ng haba) ay katumbas ng pagkakaisa. Ang pamantayan na tumutukoy sa D ay ang mga katangian ng sangkap kung saan nagaganap ang proseso ng pagkalat ng mga particle, at ang kanilang uri.

Ang dependence ng koepisyent sa temperatura ay maaaring ilarawan gamit ang Arrhenius equation: D = D 0exp (-E / TR).

Sa isinasaalang-alang na formula, ang E ay ang pinakamababang enerhiya na kinakailangan upang maisaaktibo ang proseso; T - temperatura (sinusukat sa Kelvin, hindi Celsius); Ang R ay ang gas constant na katangian ng isang ideal na gas.

Bilang karagdagan sa lahat ng nasa itaas, ang rate ng diffusion sa solids, likido sa mga gas ay apektado ng pressure at radiation (induction o high-frequency). Bilang karagdagan, marami ang nakasalalay sa pagkakaroon ng isang catalytic substance; madalas itong gumaganap bilang isang trigger para sa pagsisimula ng aktibong pagpapakalat ng mga particle.

Diffusion equation

Ang phenomenon na ito ay isang espesyal na anyo ng partial differential equation.

Ang layunin nito ay upang mahanap ang pag-asa ng konsentrasyon ng isang sangkap sa mga sukat at coordinate ng espasyo (kung saan ito nagkakalat), pati na rin ang oras. Sa kasong ito, ang ibinigay na koepisyent ay nagpapakilala sa pagkamatagusin ng daluyan para sa reaksyon.

Kadalasan, ang diffusion equation ay nakasulat bilang mga sumusunod: ∂φ (r, t) / ∂t = ∇ x.

Sa loob nito, ang φ (t at r) ay ang density ng nagkakalat na bagay sa punto r sa oras na t. Ang D (φ, r) ay ang pangkalahatang diffusion coefficient sa density φ sa punto r.

Ang ∇ ay isang vector differential operator, ang mga bahagi kung saan ayon sa mga coordinate ay tinutukoy bilang mga partial derivatives.

Kapag ang diffusion coefficient ay nakadepende sa density, ang equation ay non-linear. Kapag hindi, linear.

Kung isinasaalang-alang ang kahulugan ng pagsasabog at ang mga tampok ng prosesong ito sa iba't ibang media, mapapansin na mayroon itong parehong positibo at negatibong panig.

V Interregional Martynov Readings

Direksyon- pananaliksik

"Sa mundo ng pisikal at matematikal na agham"

MAHIWANG PAGSASAGAWA

Ageeva Ulyana

Pupil 2 "A"

MBOU-SOSH №1

r.p. Stepnoe

Distrito ng Sobyet

Rehiyon ng Saratov

Superbisor:

Ageeva Veronika Gennadievna

PANIMULA

Layunin:

ü Isaalang-alang ang phenomenon ng diffusion

Mga gawain:

ü patunayan na ang diffusion ay nakasalalay sa temperatura;

ü isaalang-alang ang mga halimbawa ng diffusion sa mga eksperimento sa tahanan;

ü siguraduhin na ang diffusion sa iba't ibang substance ay nangyayari sa iba't ibang paraan.

Kaugnayan:; may diffusion pinakamahalaga sa buhay ng tao, hayop at halaman, gayundin sa teknolohiya

Mahilig talaga akong lumangoy gamit ang shower gel. Mahilig din akong magtanong. At isang araw naisip ko:

ü Bakit natutunaw ang gel sa tubig?

ü Bakit hindi nawawala ang amoy ng gel kahit maligo?

Tinanong ko ang mga tanong na ito sa aking tutor na si Valeria, at bumigkas siya ng isang mahiwagang salita: "DIFFUSION" Agad akong nagsimulang maghanap ng sagot sa bagong tanong: Ano ito? Para sa sagot, bumaling kami sa guro ng pisika para sa tulong (hindi para sa wala na nagsimula kaming pamilyar sa pisika sa silid-aralan sa taong ito). Ito ang narinig namin ni Valeria.

PANGUNAHING BAHAGI

ANG PHENOMENON NG DIFFUSION - TEORYA.

Pagsasabog- Ito ay isang kusang paghahalo ng mga nakikipag-ugnay na sangkap, na nangyayari dahil sa magulong (random) na paggalaw ng mga molekula.



Isa pang kahulugan: pagsasabog(lat. diffusio- pagkalat, pagkalat, pagpapakalat) - ang proseso ng paglipat ng bagay o enerhiya mula sa isang lugar na may mataas na konsentrasyon sa isang lugar na may mababang konsentrasyon.

Ang pinaka sikat na halimbawa Ang pagsasabog ay ang paghahalo ng mga gas o likido (kung ang tinta ay nahuhulog sa tubig, ang likido ay magiging pare-parehong kulay pagkaraan ng ilang sandali).

Ang pagsasabog ay nangyayari sa mga likido, solid at gas. Ang pagsasabog ay nangyayari nang pinakamabilis sa mga gas, mas mabagal sa mga likido, at kahit na mas mabagal sa mga solido, na dahil sa likas na katangian ng thermal motion ng mga particle sa media na ito. Ang trajectory ng paggalaw ng bawat gas particle ay isang putol na linya, dahil sa panahon ng banggaan, ang mga particle ay nagbabago ng direksyon at bilis ng kanilang paggalaw. Sa loob ng maraming siglo, ang mga manggagawa ay hinangin ang mga metal at gumawa ng bakal sa pamamagitan ng pag-init ng solidong bakal sa isang carbon na kapaligiran nang walang kaunting ideya sa mga proseso ng pagsasabog na nagaganap. Noong 1896 lamang. nagsimula ang pag-aaral ng problema.

Sinukat ng English metalurgist na si William Roberts-Austin ang diffusion ng ginto sa lead sa isang simpleng eksperimento. Pinagsama niya ang manipis na disc ng ginto sa dulo ng 1 pulgada (2.45 cm) ang haba na purong lead cylinder, inilagay ang cylinder na ito sa isang furnace na pinananatili sa temperatura na humigit-kumulang 200 ° C, at itinago ito sa furnace sa loob ng 10 araw . Ito ay lumabas na ang isang masusukat na halaga ng ginto ay dumaan sa buong silindro hanggang sa "malinis na dulo". Muli itong nagpapatunay. na ang diffusion rate ay tumataas nang napakabilis sa pagtaas ng temperatura. Halimbawa, ang zinc ay nagkakalat sa tanso sa 300 ° C halos 100 milyong beses na mas mabilis kaysa sa temperatura ng silid.

Ang pagsasabog ng mga molekula ay napakabagal. Halimbawa, kung ang isang sugar cube ay ibinaba sa ilalim ng isang baso ng tubig at ang tubig ay hindi hinalo, pagkatapos ay ilang linggo ang lilipas bago ang solusyon ay maging homogenous.

ANG PHENOMENON NG DIFFUSION - PAGSASANAY.

Nakakita kami ng pisikal na paliwanag. Napagtanto ko na ang pagsasabog ay maaaring masubaybayan sa maraming proseso sa bahay:

a) pag-aasin ng mga gulay;

b) pagkuha ng asukal;

c) pagluluto ng jam;

d) pagtitina ng tela;

e) paglalaba ng damit, atbp.

At pagkatapos, gaya ng nakagawian, nagpasya siyang mas kilalanin ang sikreto. Pagkatapos ng lahat, alam ng bawat bata: upang maunawaan, kailangan mong "hawakan". Maaari ko bang "hawakan" ang pagsasabog?

Upang subukang makahanap ng mga sagot sa aking mga katanungan, nagpatuloy ako sa ikalawang yugto. Mula sa teorya ay lumipat ako sa pagsasanay, iyon ay, sa mga eksperimento.

Naliligo ako sa mainit na tubig. Ang shower gel ay natutunaw dito nang mabilis. kawili-wili:

Ang pagsasabog ba ay nakasalalay sa temperatura?

Eksperimento - pagsasabog sa likido

Ang rate ng pagkatunaw ng kape at asukal sa tubig ng iba't ibang temperatura ay sinisiyasat.

Sa panahon ng eksperimento, dalawang baso ang ginamit - may malamig at mainit na tubig... Sa paggawa ng serbesa, natagpuan na ang proseso ng paglusaw ay mas mabilis sa isang baso ng mainit na tubig.

Eksperimento sa pagtunaw ng mga kulay na kendi

Magkasama naming isinagawa ang sumusunod na eksperimento. 4 na kendi na may iba't ibang kulay ang inilagay sa isang lalagyan na may malamig na tubig. Na-time na namin ito. Pagkatapos lamang ng 7 minuto, nagsimulang mantsang ang likido

Konklusyon: Ang diffusion phenomenon ay nakadepende sa temperatura at lumilitaw nang mas mabilis sa mataas na temperatura.

Karanasan - pagsasabog sa mga gas.

Naisip ko ang mga proseso ng pagsasabog sa mga likido. Paano ang tungkol sa mga amoy, iyon ay, mga gas?

Kapag naghiwa ako ng mga sibuyas sa kusina, nagluluto ng hapunan, nagluluto ng tanghalian, o naghahanda ng marinade para sa pagbuhos ng mga gulay (talagang mahilig akong magluto!), Ang mga aroma mula sa kusina ay kumalat sa buong apartment. Ito ay dahil din sa diffusion

mga gas - amoy.

Mga amoy? Gustung-gusto ko ang mga amoy!

Karanasan sa mga gas sa ilalim ng presyon

Inimbestigahan ko ang pag-asa ng rate ng pagkalat ng aroma sa silid sa temperatura:

ang aroma ng air freshener ay kumakalat mula sa isang silid patungo sa isa pa sa loob ng 20.53 segundo;

tapos nag spray ako ng air freshener malapit sa table lamp, time - 14.03 sec.

Konklusyon: Ang rate ng diffusion ay tumataas sa temperatura, dahil kapag pinainit, ang bilis ng paggalaw ng mga molekula ay tumataas.

At ito rin ang amoy na umaakit sa mga insekto - ito ay kung paano sila nakakatulong sa pag-pollinate ng mga halaman. (Mahilig ako sa mga amoy ng halaman. Baka isa akong insekto? Kailangan kong isipin ito sa aking paglilibang)

Mga eksperimento sa manganese (penetration versus density)

Ang mga mansanas ng iba't ibang uri ay ginamit: "Gray" (2), "Antonovka" (1), "Jonathan" (3).

Sa mga mansanas ng iba't ibang "Antonovka" (1), ang pagtagos ng mangganeso ay mas mabagal. Ang iba't ibang mga mansanas ay taglamig, marahil ay hindi gaanong makatas, at ang kanilang istraktura ay mas siksik.

Para sa susunod na eksperimento, ginamit ang mga sumusunod na gulay: singkamas, karot, zucchini, patatas.

Pagkalipas ng tatlong oras, natagpuan na ang pagtagos ng mangganeso sa zucchini, patatas ay mas malaki kaysa sa mga singkamas at karot. Ang mga singkamas at karot ay may mas siksik na istraktura at ang lalim ng pagtagos ng mga particle ng manganese ay mas mababa.

Konklusyon: Ang rate ng pagsasabog ay nakasalalay sa density ng mga materyales na nakikipag-ugnay.

— Napansin ng mga siyentipiko ang batas
Paano kung magkalapit ang dalawang metal,
Pagkatapos sa paglipas ng panahon, mula sa bawat panig,
Ang mga molekula ay pupunta sa isa't isa. At marami...
At kung ang mga sangkap ay mas mahina,
Ang mga molekula ay nagiging mas matapang ...

Iyon ang dahilan kung bakit napakadali para sa amin na magtrabaho sa plasticine.

PAGSASAGAWA AT KALIGTASAN

Ang nasusunog na propane gas na ginagamit natin sa bahay para sa pagluluto ay walang kulay. Samakatuwid, magiging mahirap na agad na mapansin ang pagtagas ng gas. At sakaling may tumagas, dahil sa diffusion, kumakalat ang gas sa buong silid, at nararamdaman natin ang pagkalat nito sa pamamagitan ng amoy. Samantala, sa isang tiyak na ratio ng gas sa hangin sa isang saradong silid, isang halo ang nabuo na maaaring sumabog. Halimbawa, mula sa isang ilaw na posporo. Ang gas ay maaari ring lason ang mga tao.

Pansin, mag-ingat, at siguraduhing tandaan ang numero ng serbisyo ng gas 04!

Kapag ang mga sinag ng araw ay tumama sa silid, maaari mong obserbahan ang isang uri ng "sayaw ng mga particle ng alikabok."

Sa pagkakataong ito, isinulat ni Lucretius Kar:

Narito ang isang hitsura: sa tuwing dumarating ang sikat ng araw

Sa ating mga tahanan, at ang kadiliman ay pumutok sa mga sinag nito,

Maraming mga katawan sa kawalan, makikita mong pagkutitap

Nagmamadali silang pabalik-balik sa isang maningning na liwanag ng liwanag.

Na parang nasa isang walang hanggang pakikibaka, lumalaban sila sa mga labanan at labanan,

Bigla silang sumugod sa mga labanan sa mga detatsment, hindi alam ang pahinga

Dahil sa pagsasabog, ang mga panloob na particle ng alikabok ay naglalaman ng mga particle ng amag, mga molekula ng mabibigat na metal, na nakapaloob sa mga kasangkapan, mga materyales sa pagtatapos at iba pang apartment na "mga benepisyo ng sibilisasyon".

Ang mga panloob na bulaklak ay madaling makayanan ang mga nakakalason na sangkap na natunaw sa hangin ng mga silid: nephrolepis, dieffenbachia, euphorbia, ivy, pelargonium, sansevier, atbp. At ang lahat ng ito ay nangyayari dahil sa pagsasabog.

Ang kilalang agave (aloe) ay nagagawang bawasan ang bilang ng mga nakakapinsalang mikrobyo ng 4 na beses, at ang prickly pear cactus ay binabawasan ang bilang ng mga hulma sa hangin ng 6-7 beses.

Ang usok ng tabako, mga takip ng linoleum ay nakakapinsala sa ating kalusugan. Mga halamang bahay(ficus Benjamin, tradescantia, chlorophytum) ay maaaring sumipsip at mabulok ang mga nakakalason na sangkap.

INTERESTING DIFFUSION.

Ang kababalaghan ng pagsasabog ay maaaring masubaybayan hindi lamang sa mga aklat-aralin. Dahil grade 2 pa lang ako, naging interesado rin ako sa aspetong ito ng isyu. Nakakita kami ni Valeria ng ilang kawili-wiling mga site kung saan nabunyag ang mga isyu sa pisika para sa mga bata. Tinulungan nila kaming turuan ang mga kaklase ko tungkol sa diffusion.

Ang problema ni Grigory Oster

Gumapang ang apat na taong gulang na si Masha sa likod ng kanyang ina sa salamin at, tahimik na kumikilos, nagbuhos ng tatlong bote ng French perfume sa kanyang ulo.

PAANO NAHULAAN NI MAMA, NAUMUPO SA MACHINE, ANG NANGYARI?

Kolya at Vitya

Sa sandaling nakilala ang dalawang kaibigan-mag-aaral 2 "A" - Kolya at Vitya. Matagal na silang hindi nagkita.

At alam ko na ang pisika, - ipinagmamalaki ni Kolya.

At alam ko rin, - sabi ni Vitya. At nagsimula silang magyabang tungkol sa kanilang kaalaman sa isa't isa. Kolya:

alam ko yan pinakamaliit na butil Ang mga sangkap ay isang molekula".

Isipin mo na lang! Pero alam ko yun lahat ng molekula ay gawa sa mga atomo.

alam mo ba yun ang mga molekula ay makikita sa pamamagitan ng mikroskopyo?

Ngunit ikaw, Kolya, alam mo iyon mas mababa ang bilis ng mga molekula, mas mataas ang temperatura ng ibinigay na katawan a?

Hindi mo dapat alam! Alam ng lahat ito! Narinig mo na ba Ang mga sangkap ay maaaring nasa tatlong estado: likido, solid at gas?
Vitya:

Syempre ginawa ko! Alam ko pa ang mga ari-arian nila. Ang mga likido ay nagpapanatili ng kanilang hugis, ngunit binabago ang kanilang dami, habang ang mga solid ay hindi nagpapanatili ng kanilang hugis o dami. Ang mga gas ay nagbabago ng hugis at dami".
Kolya:

Well, sagutin mo ang tanong ko: Ang diffusion ba ay nagpapatuloy nang pantay-pantay sa mga gas, likido at solid?
Vitya:

Pareho. Iyon ay, kapatid, at pagsasabog.

KARAPATAN BA ANG MAG-TWIST?

Lalaking gingerbread.

May isang matandang lalaki na may kasamang matandang babae.
Kaya't ang matandang lalaki ay acoustically modulate ang matandang babae:
- Lumipat, matandang babae, kakamot sa kamalig, sa elevator para sa mga dumi, kakamot ka ba ng harina sa isang toroid o isang ellipsoid.
Kinuha ng matandang babae ang vacuum pump, kinamot ang imbakan ng butil, winalis ang elevator at nag-scrape ng isang daang cubic centimeters ng harina.
Gumawa ako ng koloidal na pinaghalong harina at kulay-gatas, hinulma ang isang spherical bun, thermally treated sa unsaturated fatty acids at inilagay ito sa bintana. Para sa init ng ulo.
Ang lalaking gingerbread ay huminahon, huminahon, kinuha ito at nagsimulang gumalaw: mula sa bintana hanggang sa bangko, mula sa bangko hanggang sa sahig, mula sa sahig hanggang sa pinto, tumalon sa threshold - oo sa pasukan, mula sa pasukan. hanggang sa balkonahe, mula sa balkonahe hanggang sa looban, mula sa patyo hanggang sa tarangkahan, ang distansya na nilakbay ay tumataas.
Ang Kolobok ay gumagalaw sa daan, sinalubong siya ng Hare:
- Huwag mo akong intindihin, Hare, iuulat ko sa iyo ang unang batas ni Newton:
Mayroong gayong mga frame ng sanggunian, na tinatawag na inertial, na nauugnay kung saan ang isang materyal na punto, sa kawalan ng mga panlabas na impluwensya, ay nagpapanatili ng magnitude at direksyon ng bilis nito sa isang walang limitasyong oras.
At sa pare-parehong pagbilis ay gumulong ito sa kalsada - tanging ang Hare ang nakamasid sa kanya!
Gumagalaw ang Kolobok, sinalubong siya ng Lobo:
- Kolobok, Kolobok, sisipsipin kita!
- Huwag mo akong intindihin, kulay abong lobo, sasabihin ko sa iyo ang pangalawang batas ni Newton:
Sa inertial frame of reference, ang acceleration na natatanggap ng isang materyal na punto ay direktang proporsyonal sa resulta ng lahat ng pwersang inilapat dito at inversely proportional sa masa nito.
At nakakuha siya ng kinetic energy - ang Lobo lamang ang nakakuha ng radiation ng Cherenkov!
Ang Kolobok ay gumagalaw nang pantay-pantay, sinasalubong siya ng Oso:
- Kolobok, Kolobok, sisipsipin kita!
- Nasaan ka, clubfoot, i-absorb mo ako! Narito ang ikatlong batas ni Newton, pag-isipan ito:
Ang mga materyal na punto ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa pamamagitan ng mga puwersa ng parehong kalikasan, na nakadirekta sa tuwid na linya na nagkokonekta sa mga puntong ito, pantay sa magnitude at kabaligtaran sa direksyon.
At muli ay sinimulan niyang baguhin ang posisyon sa kalawakan - tanging ang Oso ang isinama ang kanyang equation ng paggalaw!
Ang lalaking gingerbread ay inilipat, sinasalubong siya ni Fox:
- Kolobok, Kolobok, sabihin sa akin ang dulo ng iyong trajectory?
- Gumagalaw ako kasama ang antigradient ng geopotential, hindi mo ba nakikita o ano.
- Kolobok, Kolobok, sabihin mo sa akin tungkol sa pagsasabog!
Nagsimulang kumanta ang lalaking gingerbread:
Karaniwan, ang pagsasabog ay nauunawaan bilang mga proseso na sinamahan ng paglipat ng bagay, ngunit kung minsan ang iba pang mga proseso ng paglipat ay tinatawag ding pagsasabog: thermal conductivity, viscous friction, atbp.
Ang isang halimbawa ng pagsasabog ay ang paghahalo ng mga gas (halimbawa, ang pagkalat ng mga amoy) o mga likido (kung ang tinta ay nahuhulog sa tubig, ang likido ay magiging pantay na kulay pagkaraan ng ilang sandali). Ang isa pang halimbawa ay nauugnay sa isang solid: ang mga atomo ng mga metal na nakikipag-ugnay ay pinaghalo sa hangganan ng contact. Ang pagsasabog ng butil ay may mahalagang papel sa pisika ng plasma.

At sabi ni Lisa:
- Ah, ang kanta ay maganda, ngunit ang mga organo ng pandinig ay humina. Gingerbread man, Gingerbread man, lumipat sa paa ko at kumanta ng isa pang beses, mas malakas.
Binago ng gingerbread man ang mga coordinate alinsunod sa mga kondisyon ng problema at kumanta ng parehong kanta nang mas malakas.
At ang Fox muli sa kanya:
- Kolobok, Kolobok, umupo sa aking dila at kumanta sa huling pagkakataon.
Ang lalaking tinapay mula sa luya ay tumalon sa dila ng Fox, at ang kanyang Fox - din! - at hinihigop.

Pagdepende sa rate ng pagsasabog ng mga molekula sa temperatura ng sangkap Pagdepende sa rate ng pagsasabog ng mga molekula sa temperatura ng sangkap May-akda ng proyekto: Maxim Karapuzov, mag-aaral ng grade 7 May-akda ng proyekto: Maxim Karapuzov, mag-aaral 7 klase MBOU"SECONDARY EDUCATIONAL SCHOOL 40", BELGOROD DISTRICT, STARY OSKOL Head: Gavryushina Lyudmila Konstantinovna, guro ng physics, guro ng physics, MBOU "SECONDARY SCHOOL 40" BELGORODSKY RAY






Paglalahad ng suliranin Bakit naghahalo ang mga sangkap? Bakit naghahalo ang mga sangkap? Ano ang papel ng diffusion sa mundo sa paligid natin? Ano ang papel ng diffusion sa mundo sa paligid natin? Ano ang nakasalalay sa proseso ng pagsasabog? Ano ang nakasalalay sa proseso ng pagsasabog?










Interpretasyon ng mga resulta Ang pagsasabog ay isang pansamantalang proseso. Ang tagal ng diffusion ay depende sa temperatura at uri ng substance: mas mataas ang temperatura, mas mabilis ang proseso ng diffusion. Bilang resulta ng mga eksperimento, kumbinsido ako na ang hypothesis na iniharap ko ay ganap na nakumpirma. Sa katunayan, sa pagtaas ng temperatura, ang pagsasabog ng mga molekula sa isang likido ay magaganap nang mas mabilis. Kung mas malaki ang average na bilis ng paggalaw ng mga molekula ng katawan, mas mataas ang temperatura nito

Rate ng pagsasabog

Ang pagsasabog ay isa sa pinakasimpleng phenomena na pinag-aaralan sa kurso ng pisika. Ang prosesong ito ay maaaring isipin sa pang-araw-araw na antas.

Ang pagsasabog ay pisikal na proseso mutual penetration ng atoms at molecules ng isang substance sa pagitan ng pareho mga elemento ng istruktura ibang sangkap. Ang resulta ng prosesong ito ay ang pagkakahanay ng antas ng konsentrasyon sa mga tumatagos na compound. Ang pagsasabog o paghahalo ay makikita tuwing umaga sa iyong sariling kusina kapag gumagawa ng tsaa, kape o iba pang inumin na naglalaman ng ilang pangunahing sangkap.

Ang isang katulad na proseso ay unang inilarawan sa siyentipikong paraan ni Adolf Fick sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo. Binigyan niya ito ng orihinal na pangalan, na isinasalin mula sa Latin bilang pakikipag-ugnayan o pamamahagi.

Ang rate ng pagsasabog ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan:

  • temperatura ng katawan;
  • pinagsama-samang estado ng inimbestigahang sangkap.

Sa iba't ibang mga gas, kung saan may napakalaking distansya sa pagitan ng mga molekula, ang diffusion rate ay magiging pinakamalaki. Sa mga likido, kung saan ang distansya sa pagitan ng mga molekula ay kapansin-pansing mas maliit, ang bilis ay bumababa rin sa pagganap nito. Ang pinakamababang rate ng pagsasabog ay sinusunod sa mga solido, dahil ang mahigpit na pagkakasunud-sunod ay sinusunod sa mga molekular na bono. Ang mga atomo at molekula mismo ay gumagawa ng maliliit na paggalaw ng vibrational sa isang lugar. Ang diffusion rate ay tumataas sa pagtaas ng ambient temperature.

Batas ni Fick

Puna 1

Karaniwang sinusukat ang diffusion rate sa dami ng substance na inililipat sa bawat yunit ng oras. Ang lahat ng mga pakikipag-ugnayan ay dapat maganap sa buong cross-sectional area ng solusyon.

Ang pangunahing pormula para sa rate ng pagsasabog ay:

$ \ frac (dm) (dt) = - DC \ frac (dC) (dx) $, kung saan:

  • $D $ ay ang aspect ratio,
  • Ang $ S $ ay ang surface area, at ang "-" sign ay nagpapahiwatig na ang diffusion ay nagmumula sa lugar higit na konsentrasyon sa mas kaunti.

Ang formula na ito ay ipinakita sa anyo ng isang matematikal na paglalarawan ni Fick.

Ayon sa kanya, ang rate ng pagsasabog ay direktang proporsyonal sa gradient ng konsentrasyon at sa lugar kung saan nagaganap ang proseso ng pagsasabog. Tinutukoy ng proportionality coefficient ang diffusion ng isang substance.

Ang sikat na physicist na si Albert Einstein ay nagmula ng mga equation para sa diffusion coefficient:

$ D = RT / NA \ cdot 1/6 \ pi \ etaŋr $, kung saan:

  • Ang $ R $ ay ang unibersal na gas constant,
  • $ T $ - ganap na temperatura,
  • $r $ ay ang radius ng nagkakalat na mga particle,
  • $ D $ - diffusion coefficient,
  • Ang $ ŋ $ ay ang lagkit ng medium.

Ito ay sumusunod mula sa mga equation na ito na ang diffusion rate ay tataas:

  • kapag tumaas ang temperatura;
  • na may pagtaas ng gradient ng konsentrasyon.

Bumababa ang diffusion rate:

  • na may pagtaas sa lagkit ng solvent;
  • na may pagtaas sa laki ng mga diffusing particle.

Kung ang molar mass ay tumaas, ang diffusion coefficient ay bumababa. Sa kasong ito, bumababa rin ang rate ng pagsasabog.

Pagpapabilis ng pagsasabog

Mayroong iba't ibang mga kondisyon na nag-aambag sa pagpapabilis ng pagsasabog. Ang diffusion rate ay depende sa estado ng pagsasama-sama ng inimbestigahang substance. Ang mataas na density ng materyal ay nagpapabagal sa reaksyon ng kemikal. Ang rate ng pakikipag-ugnayan ng mga molekula ay naiimpluwensyahan ng rehimen ng temperatura... Ang isang quantitative na katangian ng diffusion rate ay ang coefficient. Sa sistema ng pagsukat ng SI, ito ay tinukoy sa anyo ng Latin Malaking titik D. Ito ay sinusukat sa square centimeters o metro kada segundo ng oras.

Kahulugan 1

Ang diffusion coefficient ay katumbas ng dami ng isang substance na naipamahagi sa isa pang substance sa isang partikular na unit ng surface. Ang pakikipag-ugnayan ay dapat isagawa sa loob ng isang yunit ng oras. Upang epektibong malutas ang problema, kinakailangan upang makamit ang kondisyon kapag ang pagkakaiba sa density sa parehong mga ibabaw ay katumbas ng pagkakaisa.

Gayundin, ang rate ng pagsasabog sa mga solido, mga likido sa mga gas ay naiimpluwensyahan ng presyon at radiation. Maaaring ang radyasyon iba't ibang uri, kabilang ang induction, pati na rin ang high-frequency. Ang pagsasabog ay nagsisimula sa pagkilos ng isang tiyak na sangkap ng katalista. Madalas silang kumikilos bilang isang trigger para sa isang matatag na proseso ng dispersal ng butil.

Ang Arrhenius equation ay ginagamit upang ilarawan ang dependence ng koepisyent sa temperatura. Mukhang ganito:

$ D = D0exp (-E / TR) $, kung saan:

  • $ T $ - ganap na temperatura, na sinusukat sa Kelvin,
  • Ang $ E $ ay ang pinakamababang enerhiya na kinakailangan para sa diffusion.

Ang formula ay nagbibigay-daan sa iyo upang maunawaan ang higit pa tungkol sa mga katangiang katangian ang buong proseso ng pagsasabog at tinutukoy ang rate ng reaksyon.

Mga espesyal na pamamaraan ng pagsasabog

Halos imposibleng mag-aplay ngayon mga karaniwang pamamaraan upang matukoy ang molekular na timbang ng mga protina. Karaniwang nakabatay ang mga ito sa pagsukat:

  • presyon ng singaw;
  • pagtaas ng punto ng kumukulo;
  • pagpapababa ng nagyeyelong punto ng mga solusyon.

Upang epektibong malutas ang problema, ginagamit ang mga espesyal na pamamaraan na binuo para sa pag-aaral ng mga sangkap na may mataas na istraktura ng molekular. Kasama sa mga ito ang pagpapasiya ng diffusion rate o lagkit ng mga solusyon.

Ang pamamaraan para sa pagtukoy ng oryentasyon at hugis ng mga pores sa pamamagitan ng diffusion rate ay batay sa pag-aaral ng dialysis rate. Ang libreng pagsasabog ay dapat mangyari sa lamad sa sandaling ito.

Ang iba't ibang radioisotopes ay maaari ding gamitin upang matukoy ang rate ng sodium diffusion. Ang espesyal na pamamaraang ito ay ginagamit upang malutas ang mga nakatalagang gawain sa larangan ng mineralohiya at heolohiya.

Ang paraan ng pagsasabog ay aktibong ginagamit, na batay sa pagpapasiya ng pagsasabog ng mga macromolecule sa solusyon. Ito ay dinisenyo para sa mga materyales na polimer... Ayon sa pamamaraan, ang diffusion coefficient ay tinutukoy, at pagkatapos ay ang weight-average na molekular na timbang ay tinutukoy mula sa mga datos na ito.

Sa kasalukuyan, walang direktang pamamaraan para sa pagtukoy ng rate ng pagsasabog ng hydrogen sa isang katalista. Para dito, ginagamit ang tinatawag na pangalawang activation path.

Upang matukoy ang bilis, kaugalian na gumamit ng mga espesyal na aparato. Magkaiba sila sa hitsura mula sa itinakdang praktikal at pang-agham na mga gawain.