Броуновское движение. Диффузия

Конспект по физике для 7 класса «Броуновское движение. Диффузия». ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое броуновское движение. Что такое диффузия. Как скорость диффузии зависит от температуры. ВСПОМНИТЕ: Что такое молекулы и атомы? Каковы размеры молекул и атомов?


Броуновское движение. Диффузия

Все вещества состоят из мельчайших частиц — молекул и атомов. Опыты показывают, что эти частицы находятся в постоянном движении, которое не может быть обнаружено каким-либо прямым наблюдением: это явление нельзя увидеть ни в лупу, ни в микроскоп. Однако убедиться, что молекулы движутся, можно косвенным образом, т. е. увидеть не само движение молекул, а результат этого движения.

ОПЫТ Р.БРОУНА

К числу основных опытных доказательств того, что молекулы вещества находятся в непрерывном движении, относится явление, которое впервые наблюдал английский ботаник Роберт Броун.

В 1827 г. Броун, занимаясь изучением поведения цветочной пыльцы в жидкости под микроскопом (он изучал водную взвесь пыльцы растения Clarkia palchella), неожиданно обнаружил очень необычное явление. Отдельные споры хаотично двигались без видимых на то причин. Броун наблюдал это явление несколько дней, однако так и не смог дождаться его прекращения. Также он установил, что хаотичное движение частиц пыльцы в воде не связано ни с потоками в жидкости, ни с её испарением. Сначала Броун решил, что в поле микроскопа попали некие живые существа, однако так же вели себя и частички мёртвых растений, засушенных задолго до этого в гербариях.

Броун провёл опыты с мельчайшими частичками угля, сажи, стекла и различных минералов. Он наблюдал беспорядочное движение всех частичек в воде. Описав характер движения частиц, Броун вынужден был признать, что он не знает объяснения этого процесса. Впоследствии это явление назвали броуновским движением.

ПРИЧИНЫ БРОУНОВСКОГО ДВИЖЕНИЯ

Впервые строгое объяснение броуновского движения дал в 1904 г. польский физик Мариан Смолуховский. Одновременно теорию этого явления разрабатывал Альберт Эйнштейн, осознавая, что оно служит экспериментальным подтверждением атомной теории строения веществ.

Эйнштейн объяснил, что взвешенная в воде спора подвергается постоянной «бомбардировке» со стороны молекул воды. Удары молекул в частицу с разных сторон и приводят к скачкообразным перемещениям, которые Броун наблюдал в микроскоп. А поскольку молекулы в микроскоп не видны, то движение спор казалось Броуну беспричинным.

ДИФФУЗИЯ

В сосуд с водой бросим несколько кристалликов марганцовки. Они опустятся на дно сосуда, и вокруг них образуется облачко окрашенной воды. Постепенно окрашивание воды произойдёт во всём сосуде.

Аналогичное явление можно наблюдать и на другом опыте. Если удалить разделяющую перегородку между сосудами, в нижнем из которых находятся пары брома, а в верхнем — воздух, то спустя некоторое время они полностью перемешаются между собой. Наблюдаемое явление объясняется тем, что молекулы воздуха и брома, распложенные возле границы раздела газов, меняются мостами. Двигаясь непрерывно и беспорядочно, молекулы газов постепенно распространяются по всему объёму. Смесь этих газов в сосуде становится однородной.

Явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого, называют диффузией. Причиной диффузии является непрерывное и беспорядочное движение частиц вещества.

Таким образом, диффузия является ещё одним проявлением движения молекул. Известен опыт, в котором гладко отшлифованные пластинки свинца и золота пролежали друг на друге 5 лет, сдавленные грузом. За это время золото и свинец проникли друг в друга на расстояние около 1 мм.

ДИФФУЗИЯ И ТЕМПЕРАТУРА ТЕЛА

Процесс диффузии ускоряется с повышением температуры. Это происходит потому, что с повышением температуры увеличивается скорость движения молекул. Чем выше температура вещества, тем быстрее происходит диффузия.

ДИФФУЗИЯ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА, ЖИВОТНЫХ И РАСТЕНИЙ

Диффузия играет огромную роль в нашей жизни. Кислород и другие питательные вещества попадают в клетки живого организма, в том числе благодаря процессам диффузии. Например, существует так называемое кожное дыхание, при котором человеческий организм получает от 2 до 5% необходимого ему кислорода.

Диффузия является одной из причин распространения вредных веществ в окружающей среде.


ДЛЯ СПРАВКИ:


Вы смотрели Конспект по физике для 7 класса «Броуновское движение. Диффузия»: Что такое броуновское движение. Что такое диффузия. Как скорость диффузии зависит от температуры. Что такое молекулы и атомы? Каковы размеры молекул и атомов? Вернуться к Списку конспектов по физике (оглавление).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *