Физика · 7 класс. Изучите модель, разберите объяснение и проверьте себя.
Что называют диффузией
Диффузия — взаимное проникновение частиц соприкасающихся веществ вследствие их теплового движения. Например, растворённый краситель может постепенно распространяться в неподвижной воде. Частицы не исчезают: они перемещаются среди частиц другого вещества. Для этого не обязательно размешивать жидкость ложкой.
Диффузия в разных состояниях
В газах диффузия при обычных условиях обычно идёт быстрее, в жидкостях медленнее, а в твёрдых телах — очень медленно. Это качественное сравнение, а не правило о любых веществах при любых условиях. В твёрдых телах взаимное проникновение через границу контакта тоже возможно. Отсутствие заметного изменения за одну минуту не доказывает, что процесс совсем отсутствует.
Как влияет температура
При прочих равных нагревание обычно ускоряет диффузию: тепловое движение становится интенсивнее. Для проверки берут одинаковые прозрачные сосуды, равные объёмы воды и одинаковое количество одного красителя. Специально меняют температуру, а время наблюдения сохраняют одинаковым. Воду не перемешивают. Кипяток для этого не нужен; школьный опыт проводят под руководством учителя с безопасно тёплой водой.
Диффузия и перенос потоком
Запах может распространяться за счёт диффузии, но в комнате важен и перенос потоками воздуха. Ложка создаёт направленное движение жидкости, которое быстро перемешивает чай. Это не следует называть только диффузией. Если краситель опускается заметной струйкой, в опыте могут участвовать течения из-за различия плотностей или температуры.
Равномерное распределение
Со временем концентрация — содержание вещества в одинаковом объёме — обычно выравнивается. После этого молекулы продолжают двигаться в разные стороны. Встречные переносы в среднем уравновешиваются. Нельзя изображать равномерный раствор как полностью неподвижный: отсутствие видимых изменений не означает остановку частиц.
Вещество не пропадает
Если краситель перестал быть виден, он мог просто распределиться в большом объёме, и его концентрация стала слишком малой для глаза. В закрытом сосуде без утечки и химической реакции общая масса при диффузии сохраняется. Растворение сахара и последующее распространение его молекул также не являются исчезновением сахара.
Проверьте себя
Что такое диффузия?
Взаимное проникновение частиц соприкасающихся веществ вследствие теплового движения.
Два стакана разной температуры: можно ли мешать только один?
Нет, так нельзя выделить влияние температуры; оба оставляют без перемешивания.
Если цвет перестал быть виден, краситель исчез?
Нет, концентрация могла стать слишком малой для различения цвета.
После выравнивания концентрации движение остановилось?
Нет, частицы движутся, а встречные переносы в среднем уравновешиваются.