Suyuqlikning tarqalishiga misol. Oddiy diffuziya
Kirish
Biz faqat gazlarning xossalarini ko'rib chiqdik va qattiq moddalar va suyuqliklarning xususiyatlarini muhokama qilmagan. Suyuq holatni gaz va qattiq holatlarga nisbatan nazariy jihatdan izohlash ancha qiyin. Bu holatlar (qattiq va gaz) har qanday modda uchun etarlicha past (yoki yuqori) haroratlarda va etarlicha yuqori (yoki past) bosimlarda chegaralanganligi bilan belgilanadi.
Suyuq holat oraliq xarakterga ega. Tabiiyki, kritik nuqtaga yaqin joyda suyuqlik xossalari bo'yicha gazga, erish nuqtasiga yaqin haroratda esa qattiq moddaga yaqin bo'ladi.
Bu holat suyuqlikning "ideal modeli" yo'qligiga olib keladi. Gaz uchun bu ideal gaz, qattiq jism uchun ideal kristall. Haqiqiy gazlar nazariyasi ham, qattiq jismlar nazariyasi ham ideal holatlardan chetlanishlarning tavsifi sifatida tuzilgan. Ideal suyuqlik modelining yo'qligi shakllantirishda qiyinchiliklarga olib keladi umumiy nazariya suyuqliklar.
Bunday nazariya suyuqlikning muvozanat termodinamik xususiyatlarini, uning entalpiyasini, entropiyasini, holat tenglamasini, muzlash nuqtasini, sirt tarangligini va boshqalarni tushuntirishi kerak. Keyinchalik, nazariya transport hodisalarini - yopishqoqlik, diffuziya, issiqlik o'tkazuvchanligini tasvirlashi kerak. Nihoyat, bunday nazariya suyuqliklar va birinchi navbatda rentgen nurlari tomonidan turli nurlanishlarning tarqalishi hodisalarini qamrab olishi kerak. IN so'nggi yillar Suyuqliklar nazariyasi bir qator jiddiy muvaffaqiyatlarga erishdi.
Suyuqlikda majburiy ichki harakat.
Agar suyuqlikka t >> ?sr vaqt ichida tashqi kuch ta'sir etsa, suyuqlikning zarralari asosan shu kuch yo'nalishi bo'yicha siljiydi. Bu suyuqlikning suyuqligini ko'rsatadi.
Agar tashqi kuchning ta'sir qilish vaqti t o'rtacha bo'shashish vaqtidan ancha kam bo'lsa (t<< ?ср), то за время действия силы частицы не успевают изменить свои положения равновесия и жидкость проявляет упругие свойства, сопротивляясь изменению объема и формы.
Muayyan sharoitlarda suyuqliklarda transport hodisalari sodir bo'ladi: diffuziya, issiqlik o'tkazuvchanligi va ichki ishqalanish. Suyuqlikdagi uzatish hodisalari va gazlardagi shunga o'xshash hodisalar o'rtasidagi farqlar uzatish koeffitsientlari qiymatlarida namoyon bo'ladi.
Diffuziya
DIFFUZIYA (lotincha diffusio — tarqalish, tarqalish, tarqalish), moddaning oʻtishiga va konsentratsiyalarning tenglashishiga yoki ularning muvozanatli taqsimlanishini oʻrnatishga olib keladigan muhit zarrachalarining harakati. Odatda, diffuziya zarrachalarning issiqlik harakati bilan aniqlanadi. Tashqi ta'sirlar bo'lmasa, diffuziya oqimi kontsentratsiya gradientiga proportsionaldir; proportsionallik koeffitsienti diffuziya koeffitsienti deyiladi. Diffuziya jarayoni harorat farqi (issiqlik diffuziyasi), elektr maydoni (elektrodiffuziya), turbulent oqimda (turbulent diffuziya) va boshqalar ta'sirida sodir bo'lishi mumkin.
Gaz yoki suyuqlikda osilgan yirik zarrachalarning (masalan, tutun zarralari yoki suspenziyalari) tarqalishi ularning Broun harakati tufayli sodir bo'ladi. Quyida, agar aniq ko'rsatilmagan bo'lsa, molekulyar diffuziya nazarda tutiladi.
Diffuziya gazlarda eng tez, suyuqliklarda sekinroq, qattiq jismlarda esa undan ham sekinroq sodir bo'ladi, bu esa bu muhitdagi zarrachalarning issiqlik harakatining tabiati bilan bog'liq. Har bir gaz zarrasining traektoriyasi siniq chiziqdir, chunki To'qnashuv paytida zarralar harakat yo'nalishini va tezligini o'zgartiradi. Harakatning buzilishi har bir zarrachaning o'zi bo'lgan joyidan asta-sekin uzoqlashishiga va uning to'g'ri chiziq bo'ylab siljishi siniq chiziq bo'ylab o'tgan yo'lga qaraganda ancha kam bo'lishiga olib keladi. Shuning uchun diffuziyaning kirib borishi erkin harakatga qaraganda ancha sekinroq (hidlarning tarqalish tezligi, masalan, molekulalarning tezligidan ancha past).
Suyuqlikdagi diffuziya hodisasi uchun Fik qonuni amal qiladi. Unda shunday deyilgan:
bu erda I - X o'qi yo'nalishi bo'yicha diffuziya oqimi, D - diffuziya koeffitsienti va X o'qi bo'ylab konsentratsiya gradienti.
Molekulalarning sakrashlari orasidagi vaqtni t bilan belgilaymiz, u holda miqdor molekula tezligidir. Bu o'rtacha erkin yo'l bilan va - molekulalarning o'rtacha tezligi bilan solishtirish imkonini beradi. Keyin, ideal gazlarga o'xshab, suyuqlikning diffuziya koeffitsienti (aniqrog'i, o'z-o'zidan diffuziya) teng:
![](https://i2.wp.com/studbooks.net/imag_/43/179183/image004.png)
O'z-o'zidan diffuziya koeffitsienti haroratga kuchli bog'liq, ya'ni. harorat oshishi bilan u kuchayadi.
Diffuziya koeffitsienti ifodasini quyidagicha qayta yozish mumkin
Bu erda n - yuqorida tavsiflangan tebranishlarning chastotasi va w - molekulaning sakrashi uchun zarur bo'lgan energiya, molekulaning faollashuv energiyasi deb ataladi.
Suyuqliklar uchun diffuziya koeffitsientining raqamli qiymati gazlarga qaraganda ancha past. Masalan, NaCl ning suvdagi diffuziya koeffitsienti 1,1·10-9 m2/s, argonning geliyga tarqalishi uchun esa 7·10-5 m2/s ni tashkil qiladi.
Suyuqliklarda molekulalarning issiqlik harakatining tabiatiga ko'ra, diffuziya molekulalarning bir vaqtinchalik muvozanat holatidan ikkinchisiga sakrashi bilan amalga oshiriladi. Har bir sakrash molekulaga qo'shni molekulalar bilan aloqalarini uzish va boshqa molekulalar muhitiga (yangi energetik jihatdan qulay holatga) o'tish uchun etarli energiya berilganda sodir bo'ladi. O'rtacha sakrash molekulalararo masofadan oshmaydi. Suyuqlikdagi zarralarning diffuziya harakatini ishqalanish bilan harakat deb hisoblash mumkin, unga Eynshteynning ikkinchi munosabati amal qiladi: D ~ ukT; Bu erda k - Boltsman doimiysi, u - tarqaladigan zarrachalarning harakatchanligi, ya'ni. ishqalanish bilan harakatsiz harakat paytida zarracha tezligi c va harakatlantiruvchi kuch F o'rtasidagi proportsionallik koeffitsienti (c = uF). Agar zarralar sferik simmetrik bo'lsa, u = 1/6 phr, bu erda h - suyuqlikning yopishqoqlik koeffitsienti, r - zarracha radiusi (qarang, Stokes qonuni).
Suyuqlikdagi diffuziya koeffitsienti harorat bilan ortadi, bu qizdirilganda suyuqlik strukturasining "bo'shashishi" va vaqt birligidagi sakrashlar sonining mos ravishda oshishi bilan bog'liq.
Qattiq jismda bir nechta diffuziya mexanizmlari ishlashi mumkin: atomlar o'rinlarini bo'sh joylar bilan almashish (kristal panjaraning bo'sh joylari), atomlarning oraliqlar bo'ylab harakati, bir vaqtning o'zida bir nechta atomlarning tsiklik harakati, ikkita qo'shni atomlarning joylarini to'g'ridan-to'g'ri almashish va boshqalar. Birinchi mexanizm, masalan, o'rnini bosuvchi qattiq eritmalar, ikkinchisi - interstitsial qattiq eritmalar hosil bo'lishida ustunlik qiladi.
Qattiq jismlardagi diffuziya koeffitsienti isitish, kuchlanish, deformatsiya va boshqa ta'sirlar paytida paydo bo'ladigan kristall panjara nuqsonlariga juda sezgir. Qusurlar sonining ko'payishi (asosan bo'sh joylar) qattiq jismdagi atomlarning harakatini osonlashtiradi va diffuziya koeffitsientining oshishiga olib keladi. Qattiq jismlardagi diffuziya koeffitsienti haroratga keskin (eksponensial) bog'liqlik bilan tavsiflanadi. Shunday qilib, sinkning misga diffuziya koeffitsienti harorat 20 dan 300 ° C gacha ko'tarilganda 10 14 marta ortadi.
Diffuziya koeffitsienti qiymati (atmosfera bosimida)
Ko'pgina ilmiy va amaliy muammolar uchun alohida zarrachalarning diffuziya harakati emas, balki dastlab bir jinsli bo'lmagan muhitda materiya kontsentratsiyasini tenglashtirish muhim ahamiyatga ega. Yuqori konsentratsiyali joylar past konsentratsiyali joylarga qaraganda ko'proq zarrachalarni chiqaradi. Geterogen muhitda bitta maydon orqali moddaning qaytarilmas oqimi vaqt birligida pastroq konsentratsiya - diffuziya oqimi j tomon o'tadi. Bu maydonni bir yo'nalishda va boshqa yo'nalishda kesib o'tadigan zarrachalar soni o'rtasidagi farqga teng va shuning uchun CC ning kontsentratsiya gradientiga proportsionaldir (uzunlik birligiga C konsentratsiyasining pasayishi). Bu qaramlik Fik qonuni (1855) bilan ifodalanadi:
Xalqaro birliklar tizimida j oqimining birliklari 1/m 2 ·sek yoki kg/m 2 ·sek, konsentratsiya gradienti birliklari 1/m 4 yoki kg/m 4, undan diffuziya koeffitsienti birligi. m 2 / sek. Matematik jihatdan Fik qonuni Furye issiqlik tenglamasiga o'xshaydi. Bu hodisalar molekulyar almashinishning yagona mexanizmiga asoslanadi: 1-holatda massa almashinuvi, 2-holatda energiya almashinuvi.
Diffuziya nafaqat muhitda kontsentratsiya gradienti (yoki kimyoviy potentsial) mavjud bo'lganda sodir bo'ladi. Tashqi elektr maydon ta'sirida zaryadlangan zarrachalarning tarqalishi (elektrodiffuziya) sodir bo'ladi, tortishish yoki bosim maydonining ta'siri barodiffuziyaga olib keladi va notekis qizdirilgan muhitda termal diffuziya sodir bo'ladi.
Diffuziya koeffitsientini aniqlashning barcha eksperimental usullari ikkita asosiy nuqtani o'z ichiga oladi: diffuziya qiluvchi moddalarni kontaktga keltirish va diffuziya bilan o'zgartirilgan moddalar tarkibini tahlil qilish (diffuziyalangan moddaning kontsentratsiyasi) kimyoviy, optik (sinishi ko'rsatkichining o'zgarishi bilan); yoki yorug'lik yutilishi), massa spektroskopik, etiketli atomlar usuli bilan va hokazo.
Diffuziya kimyoviy kinetika va texnologiyada muhim rol o'ynaydi. Katalizator yoki reaktivlardan birining yuzasida kimyoviy reaktsiya sodir bo'lganda (masalan, ko'mirning yonishi), diffuziya boshqa reaktivlarni etkazib berish tezligini va reaktsiya mahsulotlarini olib tashlashni aniqlashi mumkin, ya'ni. belgilovchi (cheklovchi) jarayon bo‘lsin.
Bug'lanish va kondensatsiya, kristall erishi va kristallanish uchun odatda hal qiluvchi omil hisoblanadi. Izotoplarni ajratish uchun gazlarni g'ovakli bo'linmalar orqali yoki bug 'oqimiga diffuziya qilish jarayoni qo'llaniladi. Diffuziya koʻp sonli texnologik jarayonlar — adsorbsiya, sementlanish va boshqalar asosida yotadi (qarang. Diffuziya jarayonlari ); Diffuziyali payvandlash va diffuziya metallizatsiyasi keng qo'llaniladi.
Suyuq eritmalarda erituvchi molekulalarining yarim o'tkazuvchan bo'linmalar (membranalar) orqali tarqalishi osmotik bosimning paydo bo'lishiga olib keladi (qarang Osmos ), bu moddalarni ajratishning fizik-kimyoviy usuli - dializda qo'llaniladi.
Biologik tizimlarda diffuziya. Diffuziya hayvonlar va oʻsimliklarning hujayra va toʻqimalarining hayotiy jarayonlarida (masalan, kislorodning oʻpkadan qonga va qondan toʻqimalarga tarqalishi, ichaklardan ovqat hazm qilish mahsulotlarini soʻrilishi, kislorodning soʻrilishi) muhim rol oʻynaydi. ildiz tuklari hujayralari tomonidan mineral oziqlanish elementlari, nervlar va mushak hujayralari tomonidan bioelektrik impulslarni yaratishda ionlarning tarqalishi). Hujayra membranalari orqali ion diffuziyasining turli tezligi tana hujayralarida elementlarning tanlab to'planishiga ta'sir qiluvchi fizik omillardan biridir. Erigan moddaning hujayra ichiga kirib borishini Fik qonuni bilan ifodalash mumkin, bu qonunda diffuziya koeffitsienti qiymati membrana o'tkazuvchanlik koeffitsienti bilan almashtiriladi va kontsentratsiya gradienti o'rniga moddaning har ikki tomonidagi konsentratsiyalar farqi bilan almashtiriladi. membrana. Gazlar va suvning hujayra ichiga diffuziya orqali kirib borishi (qarang Osmoz ) Fik qonuni bilan ham tavsiflanadi; bu holda konsentratsiyalar farqi qiymatlari hujayra ichidagi va tashqarisidagi gaz bosimi va osmotik bosimdagi farq qiymatlari bilan almashtiriladi.
Oddiy diffuziya o'rtasida farq bor - molekulalar va ionlarning kimyoviy (elektrokimyoviy) potentsialining gradienti yo'nalishi bo'yicha erkin harakati (faqat kichik molekulyar o'lchamdagi moddalar, masalan, suv, metil spirti bu tarzda harakatlanishi mumkin); cheklangan diffuziya, hujayra membranasi zaryadlanganda va hatto kichik o'lchamdagi zaryadlangan zarrachalarning tarqalishi cheklangan bo'lsa (masalan, anionlarning hujayra ichiga zaif kirib borishi); osonlashtirilgan diffuziya - mustaqil ravishda kirmaydigan yoki boshqa molekulalar ("tashuvchilar") tomonidan membranaga juda zaif o'tadigan molekulalar va ionlarning o'tkazilishi; Shakar va aminokislotalar hujayra ichiga shu tarzda kirib boradi. Tashuvchi ham, tashuvchi-modda kompleksi ham membrana orqali tarqalishi mumkin. Tashuvchining kontsentratsiya gradienti bilan aniqlangan moddaning uzatilishi almashinuv diffuziyasi deyiladi; bunday diffuziya izotopik izlagichlar bilan o'tkazilgan tajribalarda aniq namoyon bo'ladi. Hujayra va uning muhitidagi moddalarning har xil konsentratsiyasini faqat mavjud elektrokimyoviy va osmotik gradientlar tufayli ularning membranalar orqali tarqalishi bilan izohlab bo'lmaydi. Ionlarning taqsimlanishiga moddalarning energiya sarfi bilan ularning elektrokimyoviy gradientiga nisbatan qayta taqsimlanishiga olib kelishi mumkin bo'lgan jarayonlar ham ta'sir qiladi - faol ion transporti.
Osmos - bu ikki eritmani ajratib turadigan yarim o'tkazuvchan membrana orqali suvning tarqalishi, pastroq konsentratsiyadan yuqoriroqgacha.[...]
Uchinchi davrning boshida suvning tarqalishi odatda juda qiyinchiliksiz sodir bo'ladi. Biroq, yog'och quriganida, diffuziya tezligi shunchalik kamayadiki, yog'och yuzasida quruq qatlam hosil bo'ladi. Shunday qilib, uchinchi davrda quritish tezligi bog'liq bo'lgan asosiy shart - quritilgan yog'och ichidagi suvning tarqalishi. Diffuziya qiymati bilan taqqoslaganda, gaz plyonkasining kechiktiruvchi roli endi ahamiyatsiz bo'ladi. Xuddi shu tarzda, sovutish suvi tezligi va suv bug'ining qisman bosimi jarayonga ozgina ta'sir qiladi.[...]
Kasallikning tabiati. Kasallik suvning tanadan ichak traktiga tarqalishini o'z ichiga oladi. Bu tarqaladigan suvning miqdori juda katta (taxminan 30 l / kun), shuning uchun u doimiy ravishda qusish va bo'shashgan axlat shaklida chiqariladi. Natijada, tananing suvsizlanishi sodir bo'ladi, oksidlanish jarayonlarining intensivligi tezda pasayadi va to'qimalar to'liq bo'lmagan yonish mahsulotlari va karbonat angidrid bilan to'yingan. Kuluçka muddati taxminan uch kun.[...]
Osmotik bosim - suvning membrana orqali tarqalishi natijasida hosil bo'lgan bosim (eritmaning past konsentratsiyasidan yuqori [...]).
Mobil monomer suv molekulalarining nisbiy sonining ko'payishi va gidroksil ionlarining vodorod ionlariga nisbatan faolligi o'simlik va hayvon organizmlari hayoti uchun katta ahamiyatga ega bo'lgan osmos jarayonlariga ta'sir qiluvchi suv tarqalishining tezlashishiga olib keladi. .[...]
Boshqa maqolalarda tadqiqotchilar kation almashtirgichdagi sulfoguruh anioni uchta suv molekulasini bog'laydi degan xulosaga kelishdi. Ko'rinib turibdiki, natijalardagi farq ko'p jihatdan ion almashinadigan smoladagi ionlangan guruhlarning hidratsiyasi miqdorini baholash usullarining farqiga bog'liq. Qanday bo'lmasin, H+ shaklidagi sulfonik kation almashinuvchilar tuz shakllariga qaraganda kuchliroq shishiradi, H shaklida deyarli ionlanmagan zaif kislotali kation almashinuvchilar esa asosan tuz shaklida shishiradi. Xuddi shu sababga ko'ra, zaif asosli anion almashinuvchilar tuz shakllarida OH shakliga qaraganda ancha kuchli shishiradi. Suyultirilgan eritmalardagi tashqi eritma bilan ion almashinuvchi donalarining osmotik muvozanatini o'rnatishda elektrolitlarning suv diffuziyasiga ionsiz almashinuvi suvni tuzsizlantirish yoki ion almashinadigan filtrlarni qayta tiklash paytida ion almashinadigan qatronlarning harakatiga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi. Rejeneratsiya eritmalarida kislotalar va ishqorlar kontsentratsiyasining oshishi bilan elektrolitlarning ion almashinishi shunchalik muhimki, uni e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi [...].
Ma'lumki, ba'zi gidratlarda faqat halqa yoki faqat buzilish bilan bog'liq bo'lmagan bo'sh diffuziya mexanizmi mavjud. Bunday hollarda diffuziya, qoida tariqasida, faqat yuqori haroratlarda kuzatiladi. Ushbu kristallda suv molekulalari muz tuzilishidan o'yilgandek oltita zigzag halqalarida joylashgan. Barcha halqalarning o'qlari bir-biriga parallel bo'lib, H-II yo'nalishlari halqalarning o'qlari bilan 47 ° burchak hosil qiladi. Bu yerdan, dipol o'zaro ta'sirini o'rtacha hisoblash qoidalariga ko'ra, ushbu o'zaro ta'sirning o'rtacha konstantasini topish mumkin - 9 kHz. O'lchovlar shuni ko'rsatdiki, dNoptazda diffuziya faqat +120 ° C dan yuqori haroratlarda kuzatiladi va xarakterli chastota aniq 9 kHz. Apofillit uchun boshqa gidratlangan silikat, diffuziya 170 ° C da boshlanadi; Patrolitda +150 ° C da suvning tarqalishi o'rtacha dipol-dipol o'zaro ta'sirini kutilgan qiymatga to'liq mos ravishda nolga tenglashtiradi, chunki bu kristallda H-H vektorlari va simmetriya o'qi orasidagi burchak deyarli sehrli burchakka tengdir. [...]
Shampier va Bonnet kislotaning paxta tomonidan tanlab yutilishi borligini ta'kidladilar. Kazbekar va Nil kislota eritmalarida shishganida suvning plyonkaga kislotaga nisbatan tezroq tarqalishi tufayli suvning selofan tomonidan tanlab yutilishini aniqladilar. Suv va kislotaning tanlab singdirilishini batafsil o'rganish o'tkazilmagan.[...]
Membran (lotincha membrana - membranadan) - odatda kontur bo'ylab mahkamlangan yupqa plyonka yoki plastinka; osmoz (yunoncha osmos - surish, bosim) - eritmani toza suvdan yoki past konsentratsiyali eritmadan ajratib turadigan yarim o'tkazuvchan bo'linma (membran) orqali suvning bir tomonlama tarqalishi; ultrafiltratsiya (lotincha ultra - yuqorida, orqasida) - 0,1 - 0,8 MPa bosim ostida maxsus qurilmalarda yarim o'tkazuvchan membranalar yordamida eritmalar va kolloid tizimlarni ajratish [...]
200-250 K dan yuqori haroratlarda keng gözenekli zeolitlarning NMR spektrlari keskin (yuzlab marta) torayadi va kristallarda diffuziyalanadigan suvga xos tuzilishga ega bo'ladi. Bunday holda, ikkita fakt muhim ahamiyatga ega. Birinchidan, toraygan spektrning kengligi suvsizlanish haroratigacha (200-300 ° S yoki undan ko'p) doimiy bo'lib qoladi. Bu shuni anglatadiki, barcha haroratlarda molekula kristall strukturasi tomonidan qat'iy belgilangan bir xil diffuziya yo'li bo'ylab, xuddi kristalli gidratlarda bo'lgani kabi harakat qiladi. Ikkinchidan, past haroratli harakatchanlikka qaramasdan, juda yuqori suvsizlanish harorati saqlanib qolmoqda. Bu xususiyat zeolitlarni kristalli gidratlardan keskin ajratib turadi, ularda suvsizlanish yoki erish 100 ° C dan sezilarli darajada yuqori haroratlarda kamdan-kam uchraydi. Seolitlarning yuqori haroratli gidratlangan holatining tabiati faqat zeolit suvining "ikki fazali" tuzilishi kashf etilgandan keyin aniq bo'ldi. Ma'lum bo'lishicha, suv molekulalarining zeolit kanallarida tarqalishi bu molekulalarning bir qismini zeolit kanallarida qattiq bog'lanishiga to'sqinlik qilmaydi. Misol uchun, mordenitda, -100 ° C da NMR spektrining diffuziya torayishi boshlanishiga qaramasdan, hatto +100 ° C da qattiq bog'langan suvning taxminan 10% qoladi (to'liq suvsizlanish faqat 450 ° C da sodir bo'ladi). Bu mahkam bog'langan molekulalar, tiqinlar kabi, zeolit kanalini to'sib, tarqaladigan molekulalarning yo'lini to'sib qo'yishi taxmin qilingan. Bu yerdan kanallarning yopiq fazosida zeolit suvining izoxorik modelini ilgari surilishi tabiiy. Isitish kanal ichidagi bosimni oshiradi va bosim bilan birga zeolit suvining "erish" harorati ham ortadi. Yuqoridagilarga muvofiq, gidratlangan seolitlarda suvning tarqalishini izoxorik (yopiq hajmda) erish deb hisoblash mumkin. Bundan tashqari, kanal hajmini blokirovka qilishda "vilkalar" ning samaradorligi zeolit kanallarining ma'lum joylarida kuchliroq suv-suv aloqalari mavjudligi natijasida kelib chiqadigan umumiy xususiyatlar bilan bog'liqligi aniq.[...]
Tajriba bilan taqqoslash bu taxminlarni ham tasdiqlaydi, ham tasdiqlamaydi. Ammo negadir kaltsiy, stronsiy va bariyning xloridlari va bromidlari gidratlari naqshdan chiqib ketadi, bunda hamma narsaga qaramay, erishigacha suvning tarqalishi aniqlanmaydi.[...]
Zaharli va qimmat qo'rg'oshin va xrom asosidagi pigmentlarni almashtirish uchun korroziyaga qarshi pigmentlar bilan birga primerlarda kaltsiy va rux ferritlarini qo'llash imkoniyati o'rganildi. Kaltsiy va rux ferritlarini o'z ichiga olgan primerlar temir oksidi bilan pigmentlangan qoplamalarga qaraganda suv va kislorod tarqalishiga ko'proq to'siq bo'ladi. Alkidli bo'yoqlarda kaltsiy ferrit samaraliroq. Primerlardagi inert pigment va kaltsiy ferrit o'rtasidagi nisbat 60:40 ni tashkil qiladi. Xlorli kauchuk bo'yoqlarda sink ferrit samaraliroq bo'lib, inert pigment va sink ferrit o'rtasidagi nisbat 80:20-70:30 ni tashkil qiladi. Ta'kidlanishicha, kaltsiy va sink ferritlarining himoya ta'siri klassik korroziyaga qarshi pigmentlarga qaraganda zaifroqdir.[...]
Boshqa bir nazariya tirik organizmlarning zaharlanish mexanizmini yaxshiroq tushuntiradi, unga ko'ra zaharlanish simob va mis ionlarining nafas olish yoki ovqat hazm qilish organlariga kirishi natijasida sodir bo'ladi, buning natijasida bu organlarning oqsillari koagulyatsiya qilinadi va organizm o'ladi. Ushbu nazariyaga ko'ra, simob oksidi va mis oksidining himoya ta'siri quyidagicha izohlanadi. Dengiz suvining bo'yoq plyonkasiga tarqalishi tufayli simob oksidi va mis oksidi dengiz suvi tarkibidagi NaCl ga ta'sir qiladi. Ushbu ta'sir natijasida, yuqorida aytib o'tilganidek, murakkab tarkibli 6MaCl13HCHCuCl2 tuzi hosil bo'ladi. Simob va mis ionlarini o'z ichiga olgan ushbu tuzning eritmasi, suvning tarqalishiga teskari yo'nalishda asta-sekin tarqalib, kema yaqinida dengiz faunasi vakillari uchun zaharli zona hosil qiladi , suvda va misda simob ionlarining kichik miqdori bilan ham. Simob oksidi va mis oksidi ta'sir qilish mexanizmi bilan simob va mis ionlari bilan zaharlangan zonaga kiradigan barcha eng oddiy hayvon organizmlari nobud bo'ladi va faqat alohida namunalar tasodifan kemaga yaqinlasha oladi. Uzluksiz ifloslanish faqat simob va misda tashqi bo'yoq qatlami sezilarli darajada tugaganidan keyin boshlanishi mumkin. Amalda, idishni ifloslanish jarayonining bunday yo'nalishi kuzatiladi - ifloslanish mollyuskalarning alohida namunalarining joylashishi bilan boshlanadi va doimiy ifloslanish, an'anaviy bo'yoqdan foydalangandan ko'ra kamroq intensiv, bo'yash holatiga qaraganda ancha kechroq boshlanadi. oddiy yog'li bo'yoqli idish.
Suyuqlik agregatsiyaning oraliq holati ekanligidan boshlaylik. Kritik qaynash nuqtasida u gazlarga o'xshaydi va past haroratlarda u qattiq moddaga o'xshash xususiyatlarga ega. Suyuqlik ideal modelga ega emas, bu uning muvozanat termodinamik xususiyatlari, muzlash nuqtasi, yopishqoqlik, diffuziya, issiqlik o'tkazuvchanligi, sirt tarangligi, entropiya va entalpiya tavsifini sezilarli darajada murakkablashtiradi.
Ta'rif
Diffuziya nima? Bu moddalarning uzatilishiga va muvozanat konsentratsiyasining o'rnatilishiga olib keladigan muhit zarralarining tarqalishi, tarqalishi, harakati. Tashqi ta'sirlar bo'lmasa, bu jarayon zarrachalarning issiqlik harakati bilan belgilanadi. Bunday holda, diffuziya jarayoni konsentratsiyaga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Diffuziya oqimi ham xuddi shunday o'zgaradi
Turlari
Agar suyuqlikda diffuziya harorat o'zgarganda sodir bo'lsa, u elektr maydonida termal diffuziya, elektrodiffuziya deyiladi;
Suyuqlik yoki gazdagi yirik zarrachalarning harakatlanish jarayoni Broun harakati qonunlari ostida sodir bo'ladi.
Kursning xususiyatlari
Gazlar, suyuqliklar va qattiq moddalardagi diffuziya turli tezliklarda sodir bo'ladi. Turli muhitlarda zarrachalarning issiqlik harakati tabiatidagi farqlar tufayli jarayon gazlarda maksimal tezlikka, qattiq moddalarda esa minimal tezlikka ega.
Zarrachaning traektoriyasi siniq chiziqdir, chunki yo'nalishi va tezligi vaqti-vaqti bilan o'zgarib turadi. Harakatning buzilishi tufayli zarrachaning dastlabki holatidan asta-sekin olib tashlanishi kuzatiladi. Uning to'g'ri chiziq bo'ylab siljishi singan traektoriya bo'ylab o'tadigan yo'lga qaraganda ancha qisqa.
Fik qonuni
Suyuqlikdagi diffuziya ikkita Fick qonuniga bo'ysunadi:
- diffuziya oqimining zichligi diffuziya koeffitsienti bilan konsentratsiyaga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir;
- diffuziya oqimi zichligining o'zgarish tezligi konsentratsiyaning o'zgarish tezligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir va teskari yo'nalishga ega.
Suyuqlikdagi diffuziya molekulalarning bir muvozanat holatidan ikkinchisiga sakrashi bilan tavsiflanadi. Har bir bunday sakrash molekulaga boshqa zarralar bilan aloqani uzish uchun yetarli hajmda energiya berilganda kuzatiladi. sakrash molekulalar orasidagi masofadan oshmaydi.
Suyuqlikda diffuziya nima ekanligini muhokama qilganda, jarayon haroratga bog'liqligini ta'kidlaymiz. U ko'payganda, suyuqlikning tuzilishi "bo'shashadi", natijada vaqt birligidagi sakrashlar soni keskin oshadi.
Gazlar, suyuqliklar va qattiq moddalardagi diffuziya o'ziga xos xususiyatlarga ega. Masalan, qattiq jismlarda mexanizm kristall panjara ichidagi atomlarning harakati bilan bog'liq.
Fenomenning xususiyatlari
Suyuqlikdagi diffuziya amaliy qiziqish uyg'otadi, chunki u dastlab bir hil bo'lmagan muhitda moddaning konsentratsiyasini tenglashtirish bilan birga keladi. Konsentratsiyasi yuqori bo'lgan joylardan sezilarli darajada ko'proq zarrachalar chiqariladi.
Tajribalar
Suyuqliklar bilan olib borilgan tajribalar kimyoviy kinetikada diffuziya alohida ahamiyatga ega ekanligini ko'rsatdi. Reaktivlar yoki katalizatorlar yuzasida oqayotganda, bu jarayon reaksiya mahsulotlarini olib tashlash tezligini va boshlang'ich reagentlarning qo'shilishini aniqlashga yordam beradi.
Suyuqliklarda diffuziya nima bilan izohlanadi? Erituvchi molekulalar shaffof membranalarga o'tishga qodir, natijada osmotik bosim paydo bo'ladi. Ushbu hodisa moddalarni ajratishning kimyoviy va fizik usullarida qo'llanilishini topdi.
Biologik tizimlar
Bunday holda, diffuziya modellarini havo kislorodining o'pkaga kirishi, ovqat hazm qilish mahsulotlarini ichaklardan qonga singdirishi va mineral elementlarning ildiz tuklari tomonidan so'rilishi misolida ko'rib chiqish mumkin. Ion diffuziyasi mushak va nerv hujayralari tomonidan bioelektrik impulslar hosil bo'lganda sodir bo'ladi.
Tana hujayralarida ma'lum elementlarning to'planishining selektivligiga ta'sir qiluvchi jismoniy omil - bu hujayra membranalari orqali ionlarning turli xil kirish tezligi. Ushbu jarayonni Fick qonuni bilan diffuziya koeffitsientini membrananing o'tkazuvchanligi ko'rsatkichi bilan almashtirish va kontsentratsiya gradienti o'rniga membrananing har ikki tomonidagi qiymatlar farqidan foydalangan holda ifodalash mumkin. Suv va gazlarning hujayra ichiga diffuziya kirib borishi bilan hujayra tashqarisidagi va ichidagi osmotik bosim ko'rsatkichlari o'zgaradi.
Diffuziya nimaga bog'liqligini tahlil qilib, biz ushbu jarayonning bir necha turlari mavjudligini ta'kidlaymiz. Oddiy shakl ionlar va molekulalarning elektrokimyoviy potentsialining gradienti tomon erkin o'tishi bilan bog'liq. Masalan, bu variant molekulalari kichik o'lchamdagi moddalar uchun javob beradi, masalan, metil spirti, suv.
Cheklangan variant moddaning zaif uzatilishini nazarda tutadi. Masalan, hatto kichik o'lchamdagi zarrachalar ham hujayra ichiga kira olmaydi.
Tarix sahifalari
Diffuziya qadimgi yunon madaniyatining gullagan davrida kashf etilgan. Demokrit va Anaksgor har qanday moddaning atomlardan iboratligiga ishonch hosil qilganlar. Ular tabiatda keng tarqalgan moddalarning xilma-xilligini alohida atomlar orasidagi bog'lanishlar bilan izohladilar. Ular bu zarralar aralashib, yangi moddalar hosil qilishi mumkin, deb taxmin qilishgan. Diffuziya mexanizmini tushuntiruvchi molekulyar kinetik nazariyaning asoschilari orasida Mixail Lomonosov alohida rol o'ynadi. Ular molekula, atomni aniqladilar va erish mexanizmini tushuntirdilar.
Tajribalar
Shakar bilan tajriba diffuziyaning barcha xususiyatlarini tushunishga imkon beradi. Muzli choyga bir bo‘lak shakar solib qo‘ysangiz, piyola tubida asta-sekin qalin sirop hosil bo‘ladi. Yalang'och ko'z bilan ko'rish mumkin. Biroz vaqt o'tgach, sirop suyuqlikning butun hajmiga teng ravishda taqsimlanadi va endi ko'rinmaydi. Bu jarayon o'z-o'zidan sodir bo'ladi va eritmaning tarkibiy qismlarini aralashtirishni o'z ichiga olmaydi. Xuddi shunday, parfyumning xushbo'yligi butun xonaga tarqaladi.
Yuqoridagi tajribalar shuni ko'rsatadiki, diffuziya bir moddaning molekulalarining ikkinchisiga o'z-o'zidan kirib borishi jarayonidir. Moddaning tortishish kuchi mavjudligiga qaramay, barcha yo'nalishlarda tarqaladi. Bunday jarayon moddaning molekulalarining doimiy harakatining bevosita tasdig'idir.
Shunday qilib, yuqoridagi misolda shakar va suv molekulalarining tarqalishi sodir bo'ladi, bu suyuqlikning butun hajmi bo'ylab organik moddalar molekulalarining bir xil taqsimlanishi bilan birga keladi.
Tajribalar nafaqat suyuqliklarda, balki gazsimon moddalarda ham diffuziyani aniqlash imkonini beradi. Misol uchun, siz tarozida efir bug'i bilan konteyner o'rnatishingiz mumkin. Asta-sekin stakanlar muvozanatga keladi, keyin efirli stakan og'irlashadi. Ushbu hodisaning sababi nima?
Vaqt o'tishi bilan efir molekulalari havo zarralari bilan aralashadi va xonada o'ziga xos hid sezila boshlaydi. O'rta maktab fizikasi kursida o'qituvchining suvda bir donani eritishi eksperimenti o'rganiladi. Dastlab, don harakatining aniq traektoriyasi ko'rinadi, lekin asta-sekin butun eritma bir xil soyaga ega bo'ladi. Tajriba asosida o'qituvchi diffuziyaning xususiyatlarini tushuntiradi.
Suyuqlikdagi jarayonning tezligiga ta'sir qiluvchi omillarni aniqlash uchun siz har xil haroratli suvdan foydalanishingiz mumkin. Issiq suyuqlikda molekulalarning o'zaro aralashishi jarayoni tezroq kuzatiladi, shuning uchun harorat qiymati va diffuziya tezligi o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlik mavjud.
Xulosa
Gazlar va suyuqliklar bilan olib borilgan tajribalar fizika qonunlarini shakllantirish va alohida miqdorlar o'rtasidagi munosabatni o'rnatish imkonini beradi.
Aynan tajribalar natijasida bir moddaning zarrachalarining ikkinchi moddaga o'zaro kirib borish mexanizmi o'rnatildi va ular harakatining tartibsizligi isbotlandi. Eksperimental ravishda diffuziya eng tez gazsimon moddalarda sodir bo'lishi aniqlandi. Bu jarayon hayvonot dunyosi uchun katta ahamiyatga ega bo'lib, fan va texnikada qo'llaniladi.
Ushbu hodisa tufayli er atmosferasining bir hil tarkibi saqlanib qoladi. Aks holda, troposfera alohida gazsimon moddalarga tabaqalanib, nafas olish uchun yaroqsiz bo'lgan og'ir karbonat angidrid sayyoramiz yuzasiga eng yaqin bo'lar edi. Bu nimaga olib keladi? Yovvoyi tabiat shunchaki mavjud bo'lishni to'xtatadi.
O'simlik dunyosida diffuziyaning roli ham katta. Daraxtlarning yam-yashil soyabonini barg yuzasi orqali diffuziya almashinuvi bilan izohlash mumkin. Natijada, nafaqat nafas olish, balki daraxtning oziqlanishi ham sodir bo'ladi. Hozirgi vaqtda qishloq xo'jaligida butalar va daraxtlarni barglardan oziqlantirish qo'llaniladi, bu tojni maxsus kimyoviy birikmalar bilan püskürtmeyi o'z ichiga oladi.
Diffuziya orqali o'simlik tuproqdan ozuqa moddalarini oladi. Tirik organizmlarda sodir bo'ladigan fiziologik jarayonlar ham bu hodisa bilan bog'liq. Masalan, diffuziyasiz tuz balansi mumkin emas. Bunday jarayonlar ko'l va daryolarni kislorod bilan ta'minlashda katta rol o'ynaydi. Gaz diffuziya orqali rezervuarning chuqurligiga kiradi. Agar bunday jarayon bo'lmasa, suv ombori ichidagi hayot mavjud bo'lmaydi.
Insonni turli kasalliklarning patogenlaridan himoya qilish va farovonlikni yaxshilash imkonini beradigan dori-darmonlarni qabul qilish ham diffuziyaga asoslangan. Bu hodisa metallarni payvandlashda, lavlagi chiplaridan shakar sharbatini olishda, qandolatchilik mahsulotlarini tayyorlashda qo'llaniladi. Diffuziya ishlatilmaydigan zamonaviy sanoat tarmog'ini topish qiyin.
Fizika eng qiziqarli, sirli va ayni paytda mantiqiy fanlardan biridir. U tushuntirilishi mumkin bo'lgan hamma narsani tushuntiradi, hatto choy qanday shirin bo'ladi va sho'rva sho'r bo'ladi. Haqiqiy fizik boshqacha aytadi: suyuqliklarda diffuziya shunday sodir bo'ladi.
Diffuziya
Diffuziya - bu bir moddaning eng kichik zarralarini boshqasining molekulalararo bo'shliqlariga kirib borishning sehrli jarayoni. Aytgancha, bunday kirish o'zaro.
Bu so'z lotin tilidan qanday tarjima qilinganligini bilasizmi? Yoyish, yoyish.
Suyuqliklarda diffuziya qanday sodir bo'ladi?
Diffuziya har qanday moddalarning o'zaro ta'sirida kuzatilishi mumkin: suyuq, gazsimon va qattiq.
Suyuqlikda diffuziya qanday sodir bo'lishini bilish uchun siz toza suv bilan shaffof idishga bir nechta bo'yoq, maydalangan qo'rg'oshin yoki, masalan, kaliy permanganatni tashlashga harakat qilishingiz mumkin. Bu idish baland bo'lsa yaxshi bo'ladi. Biz nimani ko'ramiz? Dastlab, kristallar tortishish kuchi ta'sirida tubiga cho'kadi, lekin bir muncha vaqt o'tgach, ularning atrofida rangli suvning halosi paydo bo'ladi, ular tarqaladi va tarqaladi. Agar biz kamida bir necha hafta davomida bu idishlarga yaqinlashmasak, suv deyarli butunlay rangga aylanishini bilib olamiz.
Yana bir aniq misol. Shakar yoki tuz tezroq erishi uchun ularni suvda aralashtirish kerak. Ammo bu bajarilmasa, shakar yoki tuz bir muncha vaqt o'tgach o'z-o'zidan eriydi: choy yoki kompot shirin bo'ladi, sho'rva yoki sho'r sho'r bo'ladi.
Suyuqlikda diffuziya qanday sodir bo'ladi: tajriba
Diffuziya tezligi moddaning haroratiga qanday bog'liqligini aniqlash uchun siz kichik, ammo juda indikativ tajriba o'tkazishingiz mumkin.
Bir xil hajmdagi ikki stakan oling: biri sovuq suv bilan, ikkinchisi issiq suv bilan. Ikkala stakanga teng miqdorda eriydigan kukunni (masalan, qahva yoki kakao) quying. Idishlardan birida kukun yanada intensiv eriydi. Qaysi birini aniq bilasizmi? Taxmin qila olasizmi? Suv harorati yuqori bo'lgan joyda! Axir, diffuziya molekulalarning tasodifiy xaotik harakati paytida sodir bo'ladi va yuqori haroratlarda bu harakat ancha tez sodir bo'ladi.
Diffuziya har qanday moddada sodir bo'lishi mumkin, faqat bu hodisa sodir bo'lgan vaqt farq qiladi. Eng yuqori tezlik gazlarda. Shuning uchun siz sariyog'ni muzlatgichda mayda tug'ralgan sarimsoq bilan maydalangan seld yoki cho'chqa yog'i yonida saqlamasligingiz kerak. Keyinchalik suyuqliklar (eng pastdan eng yuqori zichlikka) keladi. Va eng sekin - qattiq moddalarning tarqalishi. Bir qarashda, qattiq jismlarda diffuziya mavjud emas.
Dars maqsadlari:
Ta'limiy: talabalarning berilgan mavzu bo'yicha bilimlarini mustahkamlash, ularga modda molekulalarining turli agregatsiya holatlaridagi xatti-harakatlarini tushunish va tasvirlashga o'rgatish, diffuziya jarayonining tabiatdagi va inson hayotidagi ahamiyatini tushuntirish.
Tarbiyaviy: talabalarning ilmiy fikrlash qobiliyatini rivojlantirishni davom ettirish.
Tarbiyaviy: o'quvchilarda tabiatda ko'rinadigan hodisalarni turli fizik qonunlar haqidagi olingan bilimlar bilan taqqoslash qobiliyatini shakllantirish.
Asosiy shartlar:
Materiya holati materiyaning ma'lum xususiyatlar yig'indisi bilan tavsiflanishi mumkin bo'lgan holat (masalan, hajmi, shakli va boshqalarni saqlash yoki saqlab qololmasligi).
Diffuziya
Moddaning agregatsiya holati haqida tushuncha.
Atrofimizdagi dunyo murakkab va o'zgaruvchan. Shu bilan birga, biz dunyoning cheksiz xilma-xilligi unchalik cheksiz emasligini payqashimiz mumkin. Biz ko'pincha bir xil moddalarni turli holatlarda ko'ramiz.
Mening so'zlarimning to'g'riligini isbotlashim mumkin bo'lgan eng oddiy misol - bu suv. Buni turli shtatlarda ko'rish eng oson - bu bug 'yoki tuman, muz yoki qor, oshxonadagi jo'mrakdan oqayotgan suyuqlik. Suvning u yoki bu shakldagi xususiyatlari qanday bo'lishidan qat'i nazar, u doimo suv bo'lib qoladi - uning tarkibi o'zgarmaydi. Bular bir xil 2 ta vodorod molekulasi va 1 ta kislorod molekulasi.
Agar biz olingan misolni ishlatishda davom etsak, suvning bu 3 holati ma'lum tashqi sharoitlarga bog'liqligini ko'rishimiz mumkin. Shunday qilib, suv 0 gradusda muzlaydi, muzga aylanadi va suv 100 gradusda qaynab, bug'ga aylanadi. Ushbu fotosuratda suvning barcha 3 holati aniq ko'rsatilgan:
Guruch. 1:3 suvning fizik holati
Xo'sh, biz keltirgan misolni yaxshilab o'ylab, qanday xulosalar chiqarishimiz mumkin? Ular shunday bo'ladi:
Moddaning agregatsiya holati - muayyan sharoitlarda ma'lum xususiyatlar yig'indisi (masalan, saqlanishi yoki hajmi, shakli va boshqalarni saqlab qololmasligi) bilan tavsiflanishi mumkin bo'lgan holat.
Nafaqat suv uchta agregat holatida bo'lishi mumkin: qattiq, suyuq va gazsimon. Bu barcha moddalarga xosdir.
Ba'zan, yuqoridagi uchta agregatsiya holatiga to'rtinchisi qo'shiladi - plazma. Quyidagi rasmdan plazma qanday ko'rinishi haqida tasavvurga ega bo'lishingiz mumkin:
Guruch. 2: plazma chiroq
lekin siz o'rta maktabda fizika va kimyo darslarida plazma haqida ko'proq bilib olasiz.
Diffuziya jarayoni
Hammamiz allaqachon bilib olganimizdek, barcha moddalar doimiy harakatda bo'lgan mayda zarralar - ionlar, atomlar, molekulalardan iborat. Aynan shu harakat diffuziya jarayonini yuzaga keltiradi.
Diffuziya - bu moddalar molekulalarining boshqa moddalardagi molekulalar orasidagi bo'shliqlarga o'zaro kirib borishini o'z ichiga olgan jarayon.
Keling, agregatsiyaning turli holatlaridagi diffuziyani batafsil ko'rib chiqaylik.
Gazlardagi diffuziya
Keling, birgalikda gazlardagi diffuziya jarayoniga misollar keltiramiz. Ushbu hodisaning namoyon bo'lishining variantlari quyidagicha bo'lishi mumkin:
Gullarning hidini tarqatish;
Piyozni maydalash uchun ko'z yoshlari;
Havoda sezilishi mumkin bo'lgan parfyum izi.
Havodagi zarralar orasidagi bo'shliqlar juda katta, zarralar xaotik harakat qiladi, shuning uchun gazsimon moddalarning tarqalishi juda tez sodir bo'ladi.
Keling, ushbu jarayonni ko'rsatadigan videoni tomosha qilaylik:
Suyuqliklarda diffuziya.
Suyuqlikdagi moddalarning zarralari va bu ko'pincha moddalarning ionlari bo'lib, bir-biri bilan juda kuchli o'zaro ta'sir qiladi. Shu bilan birga, ionlar orasidagi masofa ancha katta bo'lib, bu zarrachalarning osongina aralashishiga imkon beradi.
Quyidagi video rasmda suyuqliklarda diffuziya jarayoni qanday sodir bo'lishi ko'rsatilgan. Suv yuzasiga tushgan bo'yoq zarralari osongina tarqaladi, ya'ni suvga kiradi.
Guruch. 3: Bo'yoq zarralari suvda tarqaladi.
Siz xuddi shu jarayonni kuzatishingiz mumkin, ammo dinamikada, videoda kaliy permanganat kristallarining erishi misolida:
Qattiq jismlarda diffuziya.
Qattiq moddalar turli xil tuzilishga ega bo'lishi mumkin va molekulalar, atomlar yoki ionlardan iborat. Har holda, tana qanday mikrozarralardan iborat bo'lishidan qat'i nazar, bu zarralarning bir-biri bilan o'zaro ta'siri juda kuchli. Ular, bu zarralar hali ham harakat qilishlariga qaramay, bu harakatlar juda ahamiyatsiz. Zarrachalar orasidagi bo'shliqlar kichik bo'lib, ular orasiga boshqa moddalarning kirib borishini qiyinlashtiradi. Qattiq jismlarda diffuziya jarayoni juda sekin va oddiy ko'zga ko'rinmaydi.
Keling, bu haqda video tomosha qilaylik:
Agregatsiyaning turli holatlarida diffuziya jarayonining o‘ziga xos xususiyatlari bilan tanishib, jarayon bir xil darajada tez emasligini ko‘rdik. Diffuziya tezligi nimaga bog'liq? Bu savolga bizda allaqachon bitta javob bor - diffuziya jarayonining tezligi moddaning agregatsiya holatiga bog'liq.
Siz va men ham bilamizki, moddalarning zarralari harorat oshishi bilan tezroq harakatlana boshlaydi. Bu harorat oshishi bilan diffuziya jarayoni ham tezlashishini anglatadimi? Javob aniq. Tasdiqlash uchun videoni tomosha qilamiz:
Bir moddaning boshqasiga diffuziya intensivligi ushbu moddalarning kontsentratsiyasiga va tashqi ta'sirlarga ham bog'liq (masalan, agar siz oddiygina yod eritmasini suvga tushirsangiz va uni aralashtirsangiz, eritmaning olish tezligi. bir xil rang boshqacha bo'ladi).
Xulosa
1. Moddaning agregatsiya holati - muayyan sharoitlarda ma'lum xususiyatlar yig'indisi (masalan, saqlanishi yoki hajmi, shakli va boshqalarni saqlab qololmasligi) bilan tavsiflanishi mumkin bo'lgan holat. Nafaqat suv uchta agregat holatida bo'lishi mumkin: qattiq, suyuq va gazsimon. Bu barcha moddalarga xosdir.
2. Diffuziya - moddalar molekulalarining boshqa moddalardagi molekulalar orasidagi bo'shliqlarga o'zaro kirib borishidan iborat jarayon.
3. Diffuziya tezligi quyidagilarga bog'liq: harorat, konsentratsiya, tashqi ta'sirlar va moddaning agregatsiya holati.
Inson hayotidagi diffuziya jarayonini ortiqcha baholash qiyin. Masalan, kislorodning alveolalarning eng nozik devori orqali o'pka kapillyarlariga kirib borishi diffuziya tufayli sodir bo'ladi. Alveolalarning devorlari fizik nuqtai nazardan juda nozik, alveolalar devori yarim o'tkazuvchan membranadir; Atmosfera havosidagi kislorod kontsentratsiyasi uning konsentratsiyasidan va kapillyar qondan ancha yuqori, shuning uchun kislorod yarim o'tkazuvchan membrana orqali - u kamroq bo'lgan joyda kiradi. Diffuziya tufayli biz nafas olamiz.
Bu jarayon, shuningdek, qisman ovqat hazm qilish tizimidan qonga ozuqa moddalarining kirib borishini va ko'plab dori vositalarining ta'sirini ta'minlaydi.
Shakl sxematik tarzda oziq moddalarining inson ichaklarida qanday so'rilishini ko'rsatadi.
Guruch. 4: sutemizuvchilarning ingichka ichaklari
Ma'lumotnomalar
Mavzu bo'yicha dars: "Gazlar, suyuqliklar, qattiq moddalardagi diffuziya", muallif Selezneva A.M., Kiev viloyati, Boyarka, 7-sonli shahar ta'lim muassasasi.
Peryshkin A.V. "Fizika 7-sinf", Moskva, Bustard, 2006 yil
Rodina N. A., Gromov S. V., "Fizika", M., Mir, 2002 y.
Borisenko I.N. tomonidan tahrirlangan va yuborilgan..
Dars ustida ishlagan: