Pagmamasid ng pagsasabog sa tubig at ang epekto ng temperatura sa rate ng pagsasabog. Mahusay na 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, kahit na ang tsaa ay nagiging matamis at ang sopas ay nagiging maalat. Iba ang sasabihin ng isang tunay na physicist: ganito nangyayari ang diffusion sa mga likido.

Pagsasabog

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

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

Paano nangyayari ang diffusion sa mga likido?

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

Upang malaman kung paano nangyayari 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 ang sisidlan na ito ay matangkad. Ano ang makikita natin? Sa una, ang mga kristal ay lulubog sa ilalim sa ilalim ng impluwensya 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 sisidlang ito nang hindi bababa sa ilang linggo, malalaman natin na ang tubig ay magiging halos ganap na kulay.

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

Paano nangyayari ang pagsasabog sa mga likido: karanasan

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

Kumuha tayo ng dalawang baso ng parehong volume: ang isa ay may malamig na tubig, ang isa - na may 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 intensively. Alam mo ba kung alin ang eksaktong? Kaya mo ba hulaan? Kung saan mas mataas ang temperatura ng tubig! Pagkatapos ng lahat, ang pagsasabog ay nangyayari sa panahon 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. Ito ang dahilan kung bakit hindi ito maiimbak sa refrigerator. mantikilya sa tabi ng herring o mantika, gadgad na may pinong tinadtad na bawang. Susunod na dumating ang mga likido (mula sa pinakamababa hanggang sa pinakamataas na density). At ang pinakamabagal ay ang pagsasabog ng mga solido. Bagaman sa unang tingin, ang pagsasabog ay hindi umiiral sa mga solido.

Kabilang sa maraming phenomena sa pisika, ang proseso ng pagsasabog ay isa sa pinakasimple at naiintindihan. Pagkatapos ng lahat, tuwing umaga, kapag naghahanda ng mabangong tsaa o kape, ang isang tao ay may pagkakataon na obserbahan ang reaksyong ito sa pagsasanay. Matuto pa tayo tungkol sa prosesong ito at sa mga kundisyon para sa paglitaw nito sa iba't ibang estado ng pagsasama-sama.

Ano ang diffusion

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

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

Pangalan ang terminong ito ay nagmula sa Latin na diffusio (interaksyon, dispersion, distribution).

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.

Ang borscht na kumukulo sa kalan ay isa sa kanila. Sa ilalim ng impluwensya ng temperatura, ang mga molekula ng glucosin betanin (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 burgundy na kulay. Ang kasong ito ay nasa likido.

Bilang karagdagan sa borscht, ang prosesong ito ay makikita rin sa isang baso ng tsaa o kape. Pareho sa mga inuming ito ay may isang pare-pareho, mayaman na lilim dahil sa katotohanan na ang brew o mga particle ng kape, na natutunaw sa tubig, ay kumakalat nang pantay-pantay sa pagitan ng mga molekula nito, na nagpapakulay nito. Ang aksyon ng lahat ng sikat na instant drink noong dekada nobenta ay batay 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 resulta, humahalo sa mga particle na nakapaloob na sa hangin at medyo pantay na nakakalat sa buong silid.

Ito ay isang pagpapakita ng pagsasabog sa mga gas. Kapansin-pansin na ang paglanghap ng hangin mismo ay nauugnay din sa prosesong isinasaalang-alang, pati na rin 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 maliwanag na tablecloth. kulay dilaw. Nakatanggap ito ng katulad na lilim dahil sa kakayahan ng pagsasabog na mangyari sa mga solido.

Ang proseso ng pagbibigay sa canvas ng ilang pare-parehong lilim ay nagaganap sa ilang yugto gaya ng mga sumusunod.

  1. Ang mga particle ng dilaw na pigment ay nagkakalat sa tangke ng pangulay patungo sa fibrous na materyal.
  2. Pagkatapos ay hinihigop sila ng panlabas na ibabaw ng tela na tinina.
  3. Ang susunod na hakbang ay ang pagsasabog muli ng tina, ngunit sa pagkakataong ito sa mga hibla ng tela.
  4. Sa wakas, ang tela ay naayos na mga particle ng pigment, kaya nagiging kulay.

Pagsasabog ng mga gas sa mga metal

Karaniwan, kapag pinag-uusapan ang prosesong ito, isinasaalang-alang namin ang mga pakikipag-ugnayan ng mga sangkap sa magkatulad na 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 nangyayari sa loob 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 panahon ng mga eksperimento, napatunayan na ang isang katulad na proseso ay nangyayari sa atomic state. 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 panahon 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 nakikita ng 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 sa mga likido. Tulad ng hydrogen, kadalasan ang prosesong ito ay humahantong sa kaagnasan (kung pinag-uusapan natin 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 sa ilalim ng pangalang kalawang. Hindi tulad ng hydrogen corrosion, sa pagsasagawa, mas madalas itong nakatagpo.

Mga kondisyon para sa pagpapabilis ng pagsasabog. Koepisyent ng pagsasabog

Ang pagkakaroon ng figure out sa kung anong mga sangkap ang proseso na pinag-uusapan ay maaaring mangyari, ito ay nagkakahalaga ng pag-alam tungkol sa mga kondisyon para sa paglitaw nito.

Una sa lahat, ang bilis ng pagsasabog ay nakasalalay sa estado ng pagsasama-sama kung saan ang mga nakikipag-ugnay na sangkap. Ang mas malaki kung saan nangyayari ang reaksyon, 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 iwiwisik mo ang mga kristal ng KMnO 4 sa isang piraso ng yelo at ilagay ang lahat sa freezer, pagkatapos ng ilang oras ang potassium permanganate ay hindi ganap na makulayan ang frozen na H 2 O.

Mula sa nakaraang halimbawa maaari tayong gumuhit ng isa pang konklusyon 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 isang konsepto tulad ng diffusion coefficient. Ito ang pangalan ng quantitative na katangian ng bilis nito.

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

Ang diffusion coefficient ay katumbas ng dami ng substance na nakakalat sa isang unit surface sa loob ng isang unit ng oras, sa kondisyon na ang pagkakaiba sa densidad sa parehong surface (na matatagpuan sa layo na katumbas ng unit length) ay katumbas ng unity. Ang pamantayan na tumutukoy sa D ay ang mga katangian ng sangkap kung saan ang proseso ng pagpapakalat ng butil mismo ay nangyayari, 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, katangian ng isang ideal na gas.

Bilang karagdagan sa lahat ng nasa itaas, ang rate ng diffusion sa mga solid at 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; kadalasan ito ay gumaganap bilang isang trigger para sa aktibong pagpapakalat ng mga particle.

Diffusion equation

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

Ang layunin nito ay upang mahanap ang pag-asa ng konsentrasyon ng isang sangkap sa laki at mga 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 isinusulat tulad ng 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 koepisyent ng pagsasabog sa density φ sa punto r.

Ang ∇ ay isang vector differential operator na ang mga bahagi ng coordinate ay partial derivatives.

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

Ang pagkakaroon ng pagsasaalang-alang sa kahulugan ng pagsasabog at ang mga tampok ng prosesong ito sa iba't ibang mga kapaligiran, 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

Mag-aaral 2 "A"

MBOU-sekundaryang paaralan No

r.p. Stepnoe

distrito ng Sovetsky

Rehiyon ng Saratov

Superbisor:

Ageeva Veronika Gennadievna

PANIMULA

Layunin ng trabaho:

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 ay nangyayari sa iba't ibang mga substance.

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

Mahilig talaga akong maligo 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 nagbitaw siya ng isang mahiwagang salita: “DIFFUSION.” Agad kong sinimulan ang paghahanap ng sagot sa bagong tanong: Ano ito? Para sa isang sagot, humingi kami ng tulong sa isang guro ng pisika (hindi para sa wala na nagsimula kaming maging pamilyar sa pisika sa taong ito sa aming mga klase sa bilog). Ito ang narinig namin ni Valeria.

PANGUNAHING BAHAGI

DIFFUSION PHENOMENON - TEORYA.

Pagsasabog- ito ay ang kusang paghahalo ng mga nakikipag-ugnay na sangkap, na nagaganap bilang resulta ng magulong (hindi maayos) na paggalaw ng mga molekula.



Isa pang kahulugan: pagsasabog(lat. diffusio- pagkalat, pagkalat, pagpapakalat) ay ang proseso ng paglilipat 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 pagkatapos ng ilang oras).

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 na paggalaw ng mga particle sa media na ito. Ang trajectory ng bawat gas particle ay isang putol na linya, dahil Sa panahon ng banggaan, binabago ng mga particle ang 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 sa prosesong ito. Noong 1896 lamang nagsimulang pag-aralan ang problema.

Sinukat ng English metalurgist na si William Roberts-Austin ang diffusion ng ginto sa lead sa isang simpleng eksperimento. Pinagsama niya ang isang manipis na disk ng ginto sa dulo ng isang 1 pulgada (2.45 cm) na haba na silindro ng purong tingga, inilagay ang silindro sa isang pugon kung saan ang temperatura ay pinananatili sa humigit-kumulang 200°C, at itinago ito sa hurno sa loob ng 10 araw . Ito ay lumabas na sa pamamagitan ng "malinis na dulo" isang medyo masusukat na halaga ng ginto ang dumaan sa buong silindro. Muli itong nagpapatunay. na ang rate ng diffusion ay tumataas nang napakabilis sa pagtaas ng temperatura. Halimbawa, ang zinc ay nagkakalat sa tanso sa 300 0 C halos 100 milyong beses na mas mabilis kaysa sa temperatura ng silid.

Ang pagsasabog ng mga molekula ay napakabagal. Halimbawa, kung ang isang piraso ng asukal ay inilagay sa ilalim ng isang baso ng tubig at ang tubig ay hindi hinalo, aabutin ng ilang linggo bago maging homogenous ang solusyon.

DIFFUSION PHENOMENON - PAGSASANAY.

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

a) pag-aatsara ng mga gulay;

b) pagkuha ng asukal;

c) paggawa ng jam;

d) pagtitina ng mga tela;

e) paghuhugas ng mga bagay, atbp.

At pagkatapos, gaya ng dati, nagpasya akong mas kilalanin ang sikreto. Pagkatapos ng lahat, alam ng bawat bata: upang maunawaan, kailangan mong "hawakan" ito. 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 sa iba't ibang temperatura ay pinag-aralan.

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

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. Inoras namin ito. Pagkatapos lamang ng 7 minuto ang likido ay nagsimulang kulay

Konklusyon: Ang diffusion phenomenon ay nakasalalay sa temperatura, sa mataas na temperatura ay lumilitaw ito nang mas mabilis.

Eksperimento - 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 naghihiwa ako ng mga sibuyas sa kusina, nagluluto ng hapunan, nagluluto ng tanghalian, o naghahanda ng marinade para ibuhos sa mga gulay (gusto ko talaga ang pagluluto!), Kumakalat ang mga aroma mula sa kusina sa buong apartment. Ito ay dahil din sa diffusion

mga gas-amoy.

Mga amoy? Gusto ko ng mga amoy!

Karanasan sa mga gas sa ilalim ng presyon

Pinag-aralan ko ang pag-asa sa bilis ng pagkalat ng aroma sa isang 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 seconds.

Konklusyon: Ang rate ng diffusion ay tumataas sa temperatura dahil pinapataas ng pag-init ang bilis ng paggalaw ng mga molekula.

At ito ang amoy na umaakit sa mga insekto, kaya nakakatulong sila sa pag-pollinate ng mga halaman. (Gusto ko ang mga amoy ng halaman. Baka isa akong insekto? Kailangan kong isipin ito sa aking mga bakanteng oras)

Mga eksperimento sa manganese (pagpasok depende sa 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 ito ay hindi gaanong makatas, at ang kanilang istraktura ay mas siksik.

Ang mga sumusunod na gulay ay ginamit para sa susunod na eksperimento: singkamas, karot, zucchini, patatas.

Pagkaraan ng tatlong oras, napag-alaman na mas malaki ang penetration ng manganese sa kalabasa at patatas kaysa sa 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 diffusion ay depende sa density ng contacting materials.

— Napansin ng mga siyentipiko ang isang batas
Paano kung magkalapit ang dalawang metal,
Pagkatapos ng ilang sandali, sa bawat panig,
Ang mga molekula ay lilipat patungo sa isa't isa. At marami...
At kung ang mga sangkap ay mas mahina,
Ang mga molekula ay gumagalaw nang mas matapang...

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

PAGSASAGAWA AT SEGURIDAD

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 kapag 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 ding maging sanhi ng pagkalason sa mga tao.

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

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

Sa pagkakataong ito, isinulat ni Lucretius Carus:

Tingnan mo ito: sa tuwing dumarating ang sikat ng araw

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

Maraming katawan sa kawalan, makikita mo, kumikislap,

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

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

Bigla silang sumugod sa mga labanan sa mga pangkat, nang hindi alam ang kapayapaan

Ang mga partikulo ng alikabok sa loob, dahil sa pagsasabog, 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 mga apartment na "pakinabang ng sibilisasyon".

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

Ang kilalang agave (aloe) ay maaaring 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 at linoleum coatings ay nakakapinsala sa ating kalusugan. Mga halamang bahay(Ficus Benjamin, Tradescantia, Chlorophytum) ay maaaring sumipsip at mabulok ang mga nakakalason na sangkap.

NAKAKAKILIG NA PAGSASAGAWA.

Ang kababalaghan ng pagsasabog ay maaaring masubaybayan hindi lamang sa mga aklat-aralin. Dahil ako ay nasa 2nd grade pa lang, ang aspetong ito ng isyu ay interesado rin sa akin. Nakakita kami ni Valeria ng ilang kawili-wiling site na sumasaklaw sa mga tanong sa physics 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 na pabango sa kanyang ulo.

PAANO NAHULAAN NI NANAY, NA UMUONG LIKOD KAY MASHA, ANO ANG NANGYARI?

Kolya at Vitya

Isang araw dalawang magkaibigan-mag-aaral 2 "A" ay nagkita - sina Kolya at Vitya. Matagal na silang hindi nagkita.

"At alam ko na ang pisika," pagmamalaki ni Kolya.

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

alam ko yan pinakamaliit na butil ang substansiya 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 alam mo, Kolya, iyan mas mababa ang bilis ng paggalaw ng mga molekula, mas mataas ang temperatura ng isang naibigay na katawan A?

hindi ko alam! Alam ng lahat ito! Narinig mo na ba ang mga sangkap ay maaaring umiral sa tatlong estado: likido, solid at gas?
Vitya:

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

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

Pareho. Para yan sa diffusion kuya.

TAMA BA SI VITIA?

Kolobok.

May isang matandang lalaki at isang matandang babae.
Kaya't ang matandang lalaki ay acoustically modulate ang matandang babae:
- Lumipat, matandang babae, kumayod sa paligid ng kamalig, markahan ang elevator, tingnan kung maaari kang mag-scrape ng harina sa isang toroid o ellipsoid.
Ang matandang babae ay kumuha ng vacuum pump, kumamot sa kamalig, nagwalis sa elevator at nag-scrape ng isang daang cubic centimeters ng harina.
Gumawa siya ng colloidal mixture ng harina at sour cream, bumuo ng spherical bun, thermally treated ito sa unsaturated fatty acids at inilagay ito sa bintana. Para sa tempering.
Ang tinapay ay nagpahinga, nagpahinga, pagkatapos ay nagsimulang gumalaw: mula sa bintana hanggang sa bangko, mula sa bangko hanggang sa sahig, sa sahig hanggang sa pintuan, tumalon sa threshold - at sa pasukan, mula sa pasukan hanggang sa balkonahe, mula sa ang beranda hanggang sa bakuran, mula sa bakuran hanggang sa tarangkahan, ang distansyang nilakbay ay tumataas nang husto.
Si Kolobok ay gumagalaw sa daan at sinalubong siya ng Hare:
- Huwag mo akong intindihin, Hare, sasabihin ko sa iyo ang unang batas ni Newton:
Mayroong ganitong mga sistema ng sanggunian, na tinatawag na inertial, na nauugnay sa kung saan ang isang materyal na punto, sa kawalan ng mga panlabas na impluwensya, ay nagpapanatili ng magnitude at direksyon ng bilis nito nang walang katiyakan.
At gumulong siya sa kalsada sa pare-parehong acceleration - tanging ang Hare ang nakamasid sa kanya!
Gumalaw si Kolobok at sinalubong siya ng Lobo:
- Kolobok, Kolobok, sisipsipin kita!
- Huwag mo akong i-absorb kulay abong lobo, sasabihin ko sa iyo ang pangalawang batas ni Newton:
Sa isang inertial reference frame, 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!
Si Kolobok ay gumagalaw nang pantay-pantay, at sinalubong siya ng Oso:
- Kolobok, Kolobok, sisipsipin kita!
- Saan mo ako, clubfoot, i-absorb 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 kanyang posisyon sa kalawakan - tanging ang Oso ang isinama ang kanyang equation ng paggalaw!
Lumipat si Kolobok at nakilala siya ng Fox:
- Kolobok, Kolobok, sabihin sa akin ang dulo ng iyong trajectory?
- Gumagalaw ako sa kahabaan ng anti-gradient ng geopotential, hindi mo ba nakikita?
- Kolobok, Kolobok, sabihin mo sa akin tungkol sa pagsasabog!
Kinanta ni Kolobok:
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 diffusion 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 pare-parehong kulay pagkatapos ng ilang panahon). Ang isa pang halimbawa ay nauugnay sa isang solid: ang mga atomo ng pakikipag-ugnay sa mga metal ay naghahalo sa hangganan ng contact. Ang pagsasabog ng butil ay may mahalagang papel sa pisika ng plasma.

At sabi ni Lisa:
- Oh, ang kanta ay maganda, ngunit ang mga organo ng pandinig ay lumala. Kolobok, Kolobok, lumipat sa aking mga paa at kumanta muli, mas malakas.
Binago ng gingerbread man ang kanyang mga coordinate alinsunod sa mga kondisyon ng problema at kumanta ng parehong kanta nang mas malakas.
At sinabi muli ni Lisa sa kanya:
- Kolobok, Kolobok, umupo sa aking dila at kumanta sa huling pagkakataon.
Tumalon ang bun sa dila ng Fox, at gumawa ng ingay ang Fox! - at hinihigop ito.

Depende sa rate ng diffusion ng mga molecule sa temperatura ng substance Depende sa rate ng diffusion ng molecules sa temperatura ng substance May-akda ng proyekto: Maxim Karapuzov, 7th grade student Project author: Maxim Karapuzov, 7th grade student klase ng MBOU"SECONDARY EDUCATIONAL SCHOOL 40" NG BELGORODSKY DISTRICT, STARY OSCOL Head: Gavryushina Lyudmila Konstantinovna, physics teacher, physics teacher, MBOU "SECONDARY EDUCATIONAL SCHOOL 40" BELGORODSKY DISTRICT, STARY OSCOL






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 diffusion ay isang proseso ng oras. 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 inilagay 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 isang katawan, mas mataas ang temperatura nito

Rate ng pagsasabog

Ang pagsasabog ay isa sa pinakasimpleng phenomena na pinag-aaralan bilang bahagi ng kursong pisika. Ang prosesong ito ay maaaring ilarawan sa pang-araw-araw na antas ng pang-araw-araw.

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

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

Ang rate ng diffusion ay nakasalalay sa ilang mga kadahilanan:

  • temperatura ng katawan;
  • estado ng pagsasama-sama ng sangkap na pinag-aaralan.

Sa iba't ibang mga gas, kung saan may napakalaking distansya sa pagitan ng mga molekula, ang rate ng pagsasabog 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. Ang pinakamababang rate ng pagsasabog ay sinusunod sa mga solido, dahil ang mga molekular na bono ay nagpapakita ng mahigpit na pagkakasunud-sunod. Ang mga atomo at molekula mismo ay nagsasagawa ng bahagyang paggalaw ng vibrational sa isang lugar. Ang rate ng diffusion ay tumataas sa pagtaas ng ambient temperature.

Batas ni Fick

Tandaan 1

Ang rate ng diffusion ay karaniwang sinusukat sa pamamagitan ng dami ng substance na inililipat sa bawat yunit ng oras. Ang lahat ng mga pakikipag-ugnayan ay dapat mangyari sa pamamagitan ng cross-sectional area ng solusyon.

Ang pangunahing formula para sa diffusion rate ay:

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

  • Ang $D$ ay ang proportionality coefficient,
  • Ang $S$ ay ang surface area, at ang "-" sign ay nangangahulugan na ang diffusion ay nagmumula sa lugar mas mataas na konsentrasyon sa mas kaunti.

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

Ayon dito, ang rate ng diffusion ay direktang proporsyonal sa gradient ng konsentrasyon at sa lugar kung saan nangyayari 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 pangkalahatang gas constant,
  • Ang $T$ ay ganap na temperatura,
  • $r$ ay ang radius ng nagkakalat na mga particle,
  • $D$ - diffusion coefficient,
  • Ang $ŋ$ ay ang lagkit ng medium.

Mula sa mga equation na ito ay sumusunod na ang rate ng diffusion ay tataas:

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

Bumababa ang rate ng diffusion:

  • na may pagtaas ng solvent lagkit;
  • na may pagtaas ng 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 tumutulong na mapabilis ang pagsasabog. Ang rate ng diffusion ay depende sa estado ng pagsasama-sama ng substance na pinag-aaralan. Ang mataas na density ng materyal ay nagpapabagal sa reaksyon ng kemikal. Ang rate ng pakikipag-ugnayan ng mga molekula ay apektado ng rehimen ng temperatura. Ang isang quantitative na katangian ng diffusion rate ay ang coefficient. Sa sistema ng pagsukat ng SI ito ay itinalaga bilang 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 pamamagitan ng 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 isang kondisyon kapag ang pagkakaiba sa mga densidad sa parehong mga ibabaw ay katumbas ng pagkakaisa.

Gayundin, ang rate ng pagsasabog sa mga solido at likido sa mga gas ay apektado ng presyon at radiation. Maaaring ang radyasyon iba't ibang uri, kabilang ang induction, pati na rin ang high-frequency. Nagsisimula ang pagsasabog kapag nalantad sa isang partikular na sangkap ng katalista. Madalas silang kumikilos bilang isang trigger para sa paglitaw ng isang matatag na proseso ng pagpapakalat ng butil.

Gamit ang Arrhenius equation, inilalarawan ang dependence ng coefficient sa temperatura. Mukhang ganito:

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

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

Ang formula ay nagbibigay-daan sa amin 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

Ngayon halos imposibleng mag-aplay 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 pagtukoy sa rate ng pagsasabog o lagkit ng mga solusyon.

Ang pamamaraan para sa pagtukoy ng oryentasyon at hugis ng mga pores mula sa rate ng pagsasabog ay batay sa pag-aaral ng mga rate ng dialysis. 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 problema sa larangan ng mineralohiya at heolohiya.

Ang paraan ng pagsasabog ay aktibong ginagamit, na batay sa pagtukoy 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 mass-average na molekular na timbang ay tinutukoy mula sa mga datos na ito.

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

Upang matukoy ang bilis, kaugalian na gumamit ng mga espesyal na aparato. Naiiba sila sa hitsura mula sa mga nakatalagang praktikal at siyentipikong gawain.