क्या ऐसे भ्रम हैं?

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आइए विभिन्न समग्र राज्यों में प्रसार पर करीब से नज़र डालें।

गैसों में विसरण सबसे तेजी से होता है। आइए याद करते हैं ऐसा ही एक उदाहरण। हम कमरे में बैठते हैं, अपना होमवर्क करते हैं। और फिर पाई की गंध कमरे में प्रवेश करती है, यह पता चलता है कि माँ रसोई में व्यस्त है, और गंध पहले से ही हमें यह देखने के लिए बुला रही है कि वहां हमारे लिए कितना स्वादिष्ट इंतजार कर रहा है। जैसा कि हम जानते हैं कि किसी भी पदार्थ के अणु एक दूसरे से कुछ दूरी पर होते हैं और लगातार बेतरतीब ढंग से आगे बढ़ रहे हैं। यही कारण है कि "पैटीज़" के अलग-अलग अणु बेतरतीब ढंग से चलते हुए, हवा के अणुओं के बीच अंतराल में घुसते हैं, उनसे टकराते हैं और इस प्रकार, स्रोत से दूर और आगे बढ़ते हैं, यानी स्वादिष्ट के साथ डिश से। यह गैसों में विसरण की परिघटना का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।

द्रवों में विसरण अधिक धीरे-धीरे होता है। इस मामले में हम एक उदाहरण भी दे सकते हैं। उदाहरण के लिए, चाय, कॉफी आदि बनाने की प्रक्रिया। और अधिक स्पष्टता के लिए, हम और प्रयोग करेंगे।

ठोस पदार्थों में विसरण और भी धीमी गति से होता है। सभी के लिए एक सरल और सुलभ उदाहरण है कि बहु-रंगीन प्लास्टिसिन के दो टुकड़े लें और उन्हें अपने हाथों में गूंथते हुए देखें कि रंग कैसे मिलते हैं। और, तदनुसार, बाहरी प्रभाव के बिना, यदि आप केवल दो टुकड़ों को एक साथ दबाते हैं, तो दो रंगों को कम से कम थोड़ा मिलाने में महीनों या कई साल लगेंगे, इसलिए बोलने के लिए, एक में प्रवेश करने के लिए।

प्रसार के पैटर्न को निर्धारित करने के लिए, हमने एक प्रयोग किया।

प्रयोग संख्या 1. एक तरल में प्रसार की घटना का अवलोकन

लक्ष्य: विभिन्न स्थितियों के आधार पर द्रव में विसरण का प्रेक्षण।

उपकरण और सामग्री:

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हरा घोल

गर्म पानी का गिलास

विंदुक

वनस्पति तेल

अनुभव और प्राप्त परिणामों का विवरण:

a) "शानदार हरा" को ठंडे पानी के गिलास में डाला गया और देखा गया कि प्रसार प्रक्रिया कैसे होती है (लगभग 8 मिनट);

बी) एक ही प्रयोग किया गया था, केवल गर्म पानी एक गिलास में डाला गया था, प्रक्रिया पहले मामले (लगभग 40 सेकंड) की तुलना में बहुत तेज थी;

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गर्मियों में, चींटियों को देखकर, हम हमेशा सोचते थे कि वे, दुनिया में जो उनके लिए बहुत बड़ी है, घर का रास्ता कैसे खोजती है। पता चलता है कि यह रहस्य विसरण की परिघटना से भी खुलता है। चींटियाँ गंधयुक्त द्रव की बूंदों से अपना पथ चिन्हित करती हैं।

प्रसार के लिए धन्यवाद, कीड़े अपना भोजन ढूंढते हैं। तितलियाँ, पौधों के बीच फड़फड़ाती हैं, हमेशा एक सुंदर फूल के लिए अपना रास्ता खोजती हैं। मधुमक्खियाँ, एक मीठी वस्तु पाकर, अपने झुंड के साथ उस पर धावा बोल देती हैं। और पौधा बढ़ता है, उनके लिए भी खिलता है, प्रसार के लिए धन्यवाद। आखिर हम कहते हैं कि पौधा सांस लेता है और हवा छोड़ता है

आकाश में भी हम इस घटना को देखते हैं। बिखरते बादल भी विसरण का एक उदाहरण हैं, और कैसे एफ। टुटेचेव ने इस बारे में बिल्कुल कहा: "आसमान में बादल पिघल रहे हैं ..."। हम गैसों में विसरण के कुछ उदाहरण भी देना चाहते हैं:

फूलों की महक बिखेरना;

प्याज काटने के कारण आंसू;

· हवा में महसूस किया जा सकता है कि इत्र का एक पंख.

द्रवों में विसरण धीमा होता हैगैसों की तुलना में, लेकिन इस प्रक्रिया को गर्म करके तेज किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, खीरे को जल्दी से अचार बनाने के लिए, उन्हें गर्म नमकीन पानी के साथ डाला जाता है। हम जानते हैं कि चीनी गर्म चाय की तुलना में ठंडी चाय में अधिक धीरे-धीरे घुलती है।

विसरण ठोस पदार्थों में भी होता है, लेकिन केवल अधिक धीरे-धीरे।.

सामान्य परिस्थितियों में ठोस में विसरण देखना असंभव है, क्योंकि सामान्य तापमान पर यह बहुत धीमी गति से होता है। उदाहरण के लिए, हम इस तरह के एक प्रयोग के बारे में पढ़ते हैं: सीसा और सोने की बहुत आसानी से पॉलिश की गई प्लेटों को एक के ऊपर एक रखा जाता है और उन पर एक निश्चित भार रखा जाता है। (एक सोने की प्लेट, भारी के रूप में, सबसे नीचे रखी जाती है।) कमरे के तापमान (20 डिग्री सेल्सियस) पर, 4-5 वर्षों में, सोना और सीसा परस्पर लगभग 1 मिमी की दूरी पर एक दूसरे में प्रवेश करते हैं।

बेशक, हम इसे नहीं देख पाएंगे। इसलिए, हमारे लिए स्वयं उदाहरणों के साथ आना मुश्किल है।

निष्कर्ष

पूर्वगामी के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि प्रसार मनुष्यों और जानवरों के जीवन में एक बड़ी भूमिका निभाता है, इस घटना के बिना, पृथ्वी पर जीवन असंभव होगा। लेकिन, दुर्भाग्य से, उनकी गतिविधियों के परिणामस्वरूप, लोग अक्सर प्रकृति में प्राकृतिक प्रक्रियाओं पर नकारात्मक प्रभाव डालते हैं। और अंत में, हमने इस विषय पर एक छोटी क्रॉसवर्ड पहेली संकलित की है, लेकिन आप सभी प्रश्नों के उत्तर देकर कौन सी सीखेंगे।

1 कोशिका संरचना तत्व

2 शरीर या उसके अंगों की स्थिति में परिवर्तन

3 प्राकृतिक विज्ञान के मुख्य क्षेत्रों में से एक

4 कारण, किसी भी प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति, घटना

पदार्थ का 5 सबसे छोटा कण

6 शॉक-डिस्चार्ज मौसम

7 बल जो एक पिंड को दूसरे की सतह पर गति करने से रोकता है

8 घटना, मामला।

रोजमर्रा की जिंदगी की व्यावहारिक समस्याओं को हल करने के लिए अर्जित ज्ञान और कौशल को लागू करें

छात्र स्मृति, सोच के अपने संसाधनों की कीमत पर कार्य करते हैं, याद करते हैं, लक्ष्य प्राप्त करते हैं। एक उत्तर लिखें, अपनी बात व्यक्त करें, सर्वसम्मति पर आएं।

काम की प्रक्रिया में अपने स्वयं के समय, उनके बयानों की शुद्धता और अनुक्रम और वार्ताकार को नियंत्रित करें

प्रकृति और प्रौद्योगिकी में प्रसार

प्रत्येक समूह को प्राप्त होने वाले ग्रंथों के साथ काम करें। प्रत्येक समूह का कार्य पाठ में मुख्य बात को उजागर करना और इस क्षेत्र में प्रसार प्रक्रिया के अनुप्रयोग के बारे में एक कहानी बनाना है। प्रति समूह एक से अधिक वक्ता हो सकते हैं।

समूह 1 पाठ. पादप साम्राज्य में प्रसार

के.ए. तिमिरयाज़ेव ने कहा: "चाहे हम मिट्टी में पदार्थों के कारण जड़ के पोषण के बारे में बात करें, चाहे हम वातावरण के कारण पत्तियों के वायु पोषण के बारे में बात करें या दूसरे के कारण एक अंग के पोषण के बारे में बात करें, पड़ोसी एक, हर जगह हम करेंगे स्पष्टीकरण के लिए समान कारणों का सहारा लें। : प्रसार"।
दरअसल, पादप जगत में प्रसार की भूमिका बहुत महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, पेड़ों के पत्तों के मुकुट के बड़े विकास को इस तथ्य से समझाया गया है कि पत्तियों की सतह के माध्यम से प्रसार विनिमय न केवल श्वसन का कार्य करता है, बल्कि आंशिक रूप से पोषण का भी कार्य करता है। वर्तमान में, फलों के पेड़ों की पर्ण शीर्ष ड्रेसिंग व्यापक रूप से उनके मुकुटों को छिड़क कर की जाती है।
डिफ्यूज़ प्रक्रियाएं प्राकृतिक जल निकायों और एक्वैरियम को ऑक्सीजन की आपूर्ति करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। स्थिर जल में ऑक्सीजन उनकी मुक्त सतह के माध्यम से विसरण के कारण पानी की गहरी परतों में प्रवेश करती है। इसलिए, पानी की मुक्त सतह पर कोई प्रतिबंध अवांछनीय है। इसलिए, उदाहरण के लिए, पानी की सतह को ढंकने वाले पत्ते या डकवीड पानी तक ऑक्सीजन की पहुंच को पूरी तरह से रोक सकते हैं और इसके निवासियों की मृत्यु का कारण बन सकते हैं। इसी कारण से, संकीर्ण गर्दन वाले बर्तन एक्वैरियम के रूप में उपयोग के लिए अनुपयुक्त हैं।

पाठ 2 समूह. मानव पाचन और श्वसन में प्रसार की भूमिका

पोषक तत्वों का सबसे बड़ा अवशोषण छोटी आंतों में होता है, जिसकी दीवारों को इसके लिए विशेष रूप से अनुकूलित किया जाता है। मानव आंत की भीतरी सतह का क्षेत्रफल 0.65 m2 है। यह 0.2-1 मिमी की ऊंचाई के साथ श्लेष्म झिल्ली के विली - सूक्ष्म संरचनाओं से ढका होता है, जिसके कारण आंत की वास्तविक सतह का क्षेत्र 4-5 एम 2 तक पहुंच जाता है, अर्थात। पूरे शरीर के सतह क्षेत्र के 2-3 गुना तक पहुँच जाता है। विसरण के कारण आंत में पोषक तत्वों के अवशोषण की प्रक्रिया संभव होती है।
श्वसन - पर्यावरण से अपने पूर्णांक के माध्यम से शरीर में ऑक्सीजन का स्थानांतरण - तेजी से होता है, शरीर और पर्यावरण का सतह क्षेत्र जितना अधिक होता है, और धीमा, शरीर का मोटा और सघन होता है। इससे यह स्पष्ट है कि छोटे जीव, जिनकी सतह का क्षेत्रफल शरीर के आयतन की तुलना में बड़ा है, विशेष श्वसन अंगों के बिना बिल्कुल भी कर सकते हैं, विशेष रूप से बाहरी आवरण के माध्यम से ऑक्सीजन की आमद से संतुष्ट हैं।
लेकिन इंसान सांस कैसे लेता है? मनुष्यों में, शरीर की पूरी सतह सांस लेने में भाग लेती है - एड़ी की सबसे मोटी एपिडर्मिस से लेकर बालों से ढकी खोपड़ी तक। छाती, पीठ और पेट की त्वचा विशेष रूप से तीव्रता से सांस लेती है। दिलचस्प बात यह है कि श्वसन की तीव्रता के मामले में त्वचा के ये क्षेत्र फेफड़ों से काफी अधिक हैं। श्वसन सतह के समान आकार के साथ, यहाँ ऑक्सीजन को 28% तक अवशोषित किया जा सकता है और कार्बन डाइऑक्साइड को फेफड़ों की तुलना में 54% अधिक भी छोड़ा जा सकता है। हालांकि, पूरी श्वसन प्रक्रिया में, फेफड़ों की तुलना में त्वचा की भागीदारी नगण्य होती है, क्योंकि फेफड़ों का कुल सतह क्षेत्र, यदि सभी 700 मिलियन एल्वियोली, सूक्ष्म बुलबुले, जिनकी दीवारों के बीच गैस का आदान-प्रदान होता है। वायु और रक्त होता है, लगभग 90-100 m2 है, और मानव त्वचा का कुल सतह क्षेत्र लगभग 2 m2 है, अर्थात 45-50 गुना कम है। इस प्रकार, मनुष्यों, जानवरों और पौधों की जीवन प्रक्रियाओं में प्रसार का बहुत महत्व है। प्रसार के कारण, फेफड़ों से ऑक्सीजन मानव रक्त में और रक्त से ऊतकों में प्रवेश करती है।

समूह 3 पाठ।इंजीनियरिंग में प्रसार का अनुप्रयोग।

उद्योग में प्रसार का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। धातुओं की विसरण वेल्डिंग विसरण की परिघटना पर आधारित होती है। डिफ्यूजन वेल्डिंग का उपयोग धातुओं, अधातुओं, धातुओं और अधातुओं, प्लास्टिक को जोड़ने के लिए किया जाता है। भागों को एक बंद वेल्डिंग कक्ष में एक मजबूत वैक्यूम के साथ रखा जाता है, निचोड़ा जाता है और 800 डिग्री तक गर्म किया जाता है। इस मामले में, संपर्क सामग्री की सतह परतों में परमाणुओं का तीव्र पारस्परिक प्रसार होता है। प्रसार वेल्डिंग मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक और अर्धचालक उद्योगों, सटीक इंजीनियरिंग में उपयोग किया जाता है।
ठोस जमीन सामग्री से घुलनशील पदार्थ निकालने के लिए एक प्रसार उपकरण का उपयोग किया जाता है। ऐसे उपकरणों का उपयोग मुख्य रूप से चुकंदर के उत्पादन में किया जाता है, जहाँ इनका उपयोग चुकंदर के चिप्स को पानी के साथ गर्म करके चीनी का रस प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
प्रसार की घटना धातुकरण की प्रक्रिया पर आधारित है - धातु या मिश्र धातु की एक परत के साथ एक लेख की सतह को कवर करने के लिए भौतिक, रासायनिक और यांत्रिक गुणों को प्रदान करने के लिए, धातुकृत सामग्री के गुणों से अलग। इसका उपयोग उत्पादों को जंग से बचाने, पहनने, संपर्क विद्युत चालकता बढ़ाने और सजावटी उद्देश्यों के लिए किया जाता है। इस्पात भागों की कठोरता और गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए कार्बराइजिंग का उपयोग किया जाता है। यह इस तथ्य में शामिल है कि स्टील के हिस्सों को ग्रेफाइट पाउडर के साथ एक बॉक्स में रखा जाता है, जिसे थर्मल भट्टी में स्थापित किया जाता है। प्रसार के कारण, कार्बन परमाणु भागों की सतह परत में प्रवेश करते हैं। प्रवेश की गहराई थर्मल भट्टी में तापमान और भागों के जोखिम समय पर निर्भर करती है।

4 समूहों के लिए पाठ।लेकिन, प्रसार हमेशा एक व्यक्ति के लिए अच्छा नहीं होता है। दुर्भाग्य से, इस घटना की हानिकारक अभिव्यक्तियों पर ध्यान देना आवश्यक है। उद्यमों की चिमनी वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और सल्फर का उत्सर्जन करती हैं। वर्तमान में, वायुमंडल में गैस उत्सर्जन की कुल मात्रा प्रति वर्ष 40 बिलियन टन से अधिक है। वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की अधिकता पृथ्वी के जीवित जगत के लिए खतरनाक है, प्रकृति में कार्बन चक्र को बाधित करती है, और अम्ल वर्षा के गठन की ओर ले जाती है। प्रसार प्रक्रिया नदियों, समुद्रों और महासागरों के प्रदूषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। दुनिया में औद्योगिक और घरेलू अपशिष्ट जल का वार्षिक निर्वहन लगभग 10 ट्रिलियन टन है।
जल निकायों के प्रदूषण के कारण उनमें जीवन गायब हो जाता है, और पीने के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी को शुद्ध करना पड़ता है, जो बहुत महंगा होता है। इसके अलावा, प्रदूषित पानी में गर्मी के निकलने के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाएं भी होती हैं। पानी का तापमान बढ़ जाता है, जबकि पानी में ऑक्सीजन की मात्रा कम हो जाती है, जो जलीय जीवों के लिए हानिकारक है। बढ़ते पानी के तापमान के कारण, कई नदियाँ अब सर्दियों में नहीं जमती हैं।
औद्योगिक पाइपों से हानिकारक गैसों के उत्सर्जन को कम करने के लिए, ताप विद्युत संयंत्रों के पाइप, विशेष फिल्टर स्थापित किए जाते हैं। जल निकायों के प्रदूषण को रोकने के लिए यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि कचरा, खाद्य अपशिष्ट, खाद और विभिन्न रसायन तट के पास न फेंके जाएं।

परिभाषा 1

शरीर का प्रसार (बिखरना) एक ऐसी प्रक्रिया है जो एक पदार्थ के अणुओं (परमाणुओं) के दूसरे के समान कणों के बीच पारस्परिक प्रवेश को बढ़ावा देती है। अंततः, यह पूरे कब्जे वाले आयतन में उनकी सांद्रता के सहज संरेखण में व्यक्त किया जाएगा।

ऐसे उदाहरण हैं जब पदार्थों में से एक में पहले से ही एक समान सांद्रता होती है और एक पदार्थ का दूसरे में प्रसार निहित होता है। इस मामले में, किसी पदार्थ का स्थानांतरण उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से निचले वाले क्षेत्र में किया जाएगा (अर्थात, सांद्रता ढाल वेक्टर की दिशा से विपरीत दिशा में)।

निकायों के प्रसार के उदाहरण

द्रव, ठोस या गैसीय प्रकार के पिंडों पर विसरण लागू किया जा सकता है। निकायों के प्रसार के हड़ताली उदाहरण हैं:

• गैसों का मिश्रण (यह उल्लेख कर सकता है, उदाहरण के लिए, गंध के प्रसार के लिए);
• तरल पदार्थ मिलाना (जब स्याही की एक बूंद पानी में प्रवेश करती है, तो यह पूरी तरह से इस रंग में बदल जाएगी);
• ठोस के उदाहरण पर मिश्रण (एक दूसरे के संपर्क में धातुओं के परमाणु संपर्क सीमा पर मिश्रित होंगे)।

प्लाज्मा भौतिकी में कणों का प्रसार आवश्यक होगा। प्रसार दर स्वयं कई कारकों पर निर्भर करेगी। धातु की छड़ के मामले में, उदाहरण के लिए, थर्मल प्रसार बहुत तेज गति से होता है। यदि रॉड सिंथेटिक सामग्री से बना है, तो धीमी प्रसार दर दर्ज की जाएगी।

और भी धीरे-धीरे, एक ठोस पदार्थ के संबंध में दूसरे में प्रसार प्रक्रिया देखी जाती है। यह देखते हुए कि तांबा सोने से ढका हुआ है, उदाहरण के लिए, हम तांबे में सोने के प्रसार का निरीक्षण करते हैं। साथ ही, सामान्य वायुमंडलीय दबाव और कमरे के तापमान पर, कई माइक्रोन (हजारों वर्षों के बाद) की मोटाई के साथ सोने की असर वाली परत तक पहुंचने की एक बहुत धीमी प्रक्रिया पहले से ही दर्ज की जाती है।

पिंडों के विसरण का एक अन्य उदाहरण सोने पर लेड पिंड का थोपना हो सकता है। नतीजतन, 5 साल की अवधि में, सीसे के वजन के तहत, सोने का पिंड एक सेंटीमीटर झुक जाएगा, जो एक शरीर के दूसरे शरीर में प्रवेश को इंगित करता है।

निकायों का सतही प्रसार

टिप्पणी 1

निकायों के सतही प्रसार को कणों की गति (क्लस्टर, अणु या परमाणु) से जुड़ी एक प्रक्रिया (जैसे थोक प्रसार में) माना जाता है, जो पहली सतह परमाणु (आणविक) परत के भीतर संघनित निकायों की सतह पर किया जाता है। यह परत।

सतही विसरण के कारण गति करने की क्षमता किसके पास होती है :

• परमाणु जो स्वयं ठोस का हिस्सा हैं;
• अधिशोषित कण समूहों, अणुओं या परमाणुओं के रूप में।

एक नियम के रूप में, सतह के कणों की गतिशीलता यादृच्छिक थर्मल उतार-चढ़ाव (आमतौर पर ये अणु या परमाणु हो सकते हैं) के प्रभाव के कारण सक्रिय होती है। एक एकाग्रता ढाल (सतह एकाग्रता) की उपस्थिति को देखते हुए, बड़ी संख्या में कणों का यादृच्छिक चलना ढाल के विपरीत दिशा में उनके औसत प्रसार आंदोलन को उत्तेजित करेगा।

प्रसार विभिन्न कारकों से प्रभावित होता है:

• फैलाने वाले कणों की बातचीत;
• सतह के चरणों का गठन (पुनर्निर्माण);
• विभिन्न प्रकृति के दोषों की उपस्थिति, आदि।

सतह का प्रसार पतली फिल्म विकास की प्रक्रियाओं के साथ-साथ सिरेमिक सिंटरिंग सतह पर नैनोस्ट्रक्चर के गठन के लिए निर्णायक हो जाता है।

ठोस पदार्थों में प्रसार प्रक्रिया

कमरे के तापमान पर, हम आमतौर पर ठोस पदार्थों में प्रसार की अभिव्यक्ति का निरीक्षण नहीं करते हैं। एक धातु का लेप जो दूसरे के साथ अपनी संरचना में बहुत पतला होता है, लगभग अपरिवर्तित अवस्था में लंबे समय तक रहेगा।

इस मामले में, यदि तापमान कई सौ डिग्री पर तय किया जाता है, तो कोटिंग्स को अब संरक्षित नहीं किया जाएगा: प्रसार एक ध्यान देने योग्य गति से सब्सट्रेट में गहराई से कोटिंग परमाणुओं के प्रवेश को भड़काता है। ऐसी परिस्थिति का उपयोग किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, अर्धचालक प्रौद्योगिकी में कई सौ डिग्री के तापमान पर अर्धचालक में विशेष डोपेंट पेश करने के उद्देश्य से।

ठोसों में प्रसार प्रक्रियाओं की क्रियाविधि को उनकी क्रिस्टल संरचना के बारे में जानकारी का उपयोग करके बेहतर ढंग से समझा जाता है। संतुलन की स्थिति में, एक ठोस शरीर के परमाणु क्रिस्टल जाली के नोड्स के पास थर्मल ऑसिलेटरी गति करते हैं। एक ठोस शरीर की आदर्श संरचना में इस तरह के जाली के सभी नोड पूरी तरह से समान हो जाते हैं, और प्रसार प्रक्रिया स्वयं असंभव हो जाती है। इसके साथ ही, एक वास्तविक क्रिस्टल में (किसी दिए गए तापमान पर) एक निश्चित संख्या में थर्मल दोष होंगे, जो क्रिस्टल जाली के उल्लंघन के रूप में प्रकट होते हैं।

क्रिस्टल के तापमान में वृद्धि के साथ, रिक्तियों के साथ-साथ अंतरालीय परमाणुओं के संतुलन सांद्रता में वृद्धि देखी जाती है, और तापमान में कमी की स्थिति में, कुछ दोष गायब होने लगते हैं। नालियां ऐसे सिंक की भूमिका कुछ अन्य जाली दोषों द्वारा निभाई जा सकती है, उदाहरण के लिए, अव्यवस्थाएं।

क्रिस्टल जालक की संरचना में इस प्रकार के दोष से किसी ठोस में विसरण की क्रियाविधि स्पष्ट हो जाती है। मान लीजिए कि कोई रिक्त स्थान (छेद) किसी जालक स्थल पर स्थित परमाणु के पड़ोस में स्थित है।

इस मामले में, परमाणुओं की दोलन गति एक परमाणु को "रिक्ति प्रसार तंत्र" के आधार पर एक जाली साइट से एक खाली साइट पर कूदने के लिए उकसा सकती है। बाहरी ताकतों की अनुपस्थिति में, प्रसार प्रक्रिया नमूना की कोई भी संतुलन विशेषता (उदाहरण के लिए तापमान ढाल) द्वारा निर्धारित की जाएगी। इस मामले में, छिद्रों की एक निश्चित संतुलन संख्या प्रत्येक तापमान के अनुरूप होगी:

$n_d = exp\left(\frac(-E_d)(kT)\right)$ जहां $E_d$ एक छेद बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा है।

गलनांक से नीचे के सभी तापमानों पर, छिद्रों की संतुलन संख्या क्रिस्टल जाली में नोड्स की संख्या से बहुत कम होती है, अर्थात।

$\frac(n_d)(N) = 1$

एक क्रिस्टल पर अभिनय करने वाले बाहरी बल के मामले पर विचार करें (यानी विद्युत क्षेत्र में एक आयनिक क्रिस्टल। आयनिक विद्युत चालकता और प्रसार गुणांक के बीच संबंध आइंस्टीन संबंध निर्धारित करेगा:

$D = f\frac(\sigma kT)(Nq^2)$, जहां:

• $f$ - सुधार कारक;
• $N$ - आयनों की सांद्रता।

उपरोक्त संबंध को इस प्रकार समझा जाता है: जब एक विद्युत क्षेत्र लागू किया जाता है, साथ ही क्रिस्टल में एक आयन सांद्रता प्रवणता की उपस्थिति होती है, तो एक घनत्व धारा उत्पन्न होगी:

$\sigma = (qN(x)B_u)$, जहां:

• $\sigma$ - विद्युत चालकता;
• $B_u$ - आयन गतिशीलता।

सांख्यिकीय संतुलन की स्थिति में, कुल धारा शून्य के बराबर होती है।

$E = \frac(-dU)(dx)$

जहां $U$ संतुलन पर विद्युत क्षेत्र की क्षमता है

$(-qN(x)B_u)\frac(dU)(dx) = (qD)\frac(dN)(dx)$

इस प्रकार,

$D = (B_u)\frac(kT)(q) = \frac(\sigma kT)(Nq^2)$

इस मामले में, आयनिक क्रिस्टल में, प्रसार गुणांक और विद्युत चालकता के सरल अनुपात से विचलन देखा जाता है। यही कारण है कि अनुपात में सुधार कारक $f$ शामिल होगा। इस प्रकार, रिक्तियों के स्थान पर विसरण के मामले में, एक लेबल किए गए परमाणु का प्रसार गुणांक इसके छलांग के सहसंबंध पर निर्भर करेगा।

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एक पल में अनंत काल को देखने के लिए एक विशाल दुनिया - रेत के एक दाने में, एक ही दुनिया में - अनंत और एक फूल के प्याले में आकाश। डब्ल्यू ब्लेक

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अणु किसी पदार्थ का सबसे छोटा कण होता है।
1745 में मिखाइल वासिलीविच लोमोनोसोव ने परमाणु और अणु की अवधारणाओं के बीच अंतर किया।
अणु परमाणुओं से बने होते हैं।
परमाणु किसी रासायनिक तत्व का सबसे छोटा कण होता है।

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सभी पदार्थ छोटे-छोटे कणों से बने होते हैं जिन्हें अणु कहते हैं।
इन कणों के बीच रिक्त स्थान होते हैं।

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प्रकृति में, पदार्थ 3 अवस्थाओं में होते हैं: ठोस, तरल, गैसीय।
अणु का आकार लगभग 10‾¹ºm . है
चलो दोहराते हैं

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स्कूल के निदेशक द्वारा धूम्रपान के स्थान पर पकड़े गए सातवें-ग्रेडर वास्या को अलग-अलग अणुओं में विघटित होने और अंधाधुंध रूप से गायब होने से क्या रोकता है?

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एक प्राचीन ग्रीक मंदिर में एक सुनहरी मूर्ति का हाथ, जिसे पैरिशियन द्वारा चूमा गया था, दशकों से वजन कम हो गया है। दहशत में पुजारी: सोना किसने चुराया? या यह एक चमत्कार है, एक संकेत है?

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जूते के तलवे क्यों खराब हो जाते हैं, और जैकेट की कोहनी में छेद हो जाते हैं?

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पाठ का विषय: गैसों, द्रवों और ठोस पदार्थों में विसरण।

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पाठ के लक्ष्य और उद्देश्य
पदार्थ की विभिन्न अवस्थाओं में होने वाले अणुओं की गति का अध्ययन करना पदार्थ के विभिन्न तापमानों पर विसरण की क्रियाविधि को जानना।

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एक प्रकार कि गति
1773-1858
रॉबर्ट ब्राउन ने 1827 में, एक माइक्रोस्कोप के तहत पौधे पराग के रूप में निलंबन को देखते हुए पाया कि कण निरंतर गति में हैं, जटिल प्रक्षेपवक्र का वर्णन करते हैं।

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प्रसार (अक्षांश। प्रसार-वितरण, प्रसार, फैलाव)। यह एक ऐसी घटना है जिसमें एक पदार्थ के अणुओं का दूसरे के अणुओं के बीच पारस्परिक प्रवेश होता है।
एक अर्धपारगम्य झिल्ली के माध्यम से प्रसार की योजना
प्रसार

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देखा
प्रसार
गैसों में
तरल पदार्थों में
ठोस में

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गैसों में प्रसार पर विचार करें
प्रसार के कारण और पैटर्न

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गैसों
पदार्थों के अणुओं की गति के कारण गंध का प्रसार संभव है। यह आंदोलन निरंतर और अनिश्चित है। हवा बनाने वाली गैसों के अणुओं से टकराने से दुर्गन्ध के अणु कई बार अपनी गति की दिशा बदलते हैं और बेतरतीब ढंग से घूमते हुए पूरे कमरे में बिखर जाते हैं।

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किसी पदार्थ के अणु निरंतर और यादृच्छिक गति में होते हैं।
प्रसार का कारण:

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चर्च की जरूरतों के लिए सुगंधित तेल, रेजिन का व्यापक रूप से इत्र उद्योग, चिकित्सीय अरोमाथेरेपी में उपयोग किया जाता है।
गैसों में गैसों का प्रसार

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हम में से कौन वसंत की रात की गंध से नहीं मारा गया है? हम पक्षी चेरी, बबूल, बकाइन की गंध को सूंघ सकते थे। फूलों के महक वाले पदार्थ के अणु हवा में फैल जाते हैं।
गैसों में गैसों का प्रसार

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घ्राण रसायनों के माध्यम से कीड़े संचार करने का सबसे अधिक तरीका है, जिसका उपयोग जानवर खुद को बचाने या ध्यान आकर्षित करने के लिए करते हैं। गंधों का स्थानांतरण प्रसार द्वारा किया जाता है।
गैसों में गैसों का प्रसार

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आकर्षक फेरोमोन, हार्मोन।
गैसों में गैसों का प्रसार
फ्रेग्रेन्स
तितलियों
मेबग्स
फेरेट्स
खटमल
पशुफार्म
प्रतिकारक
repellents

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प्रसार का अनुप्रयोग वनस्पतियों और जीवों में प्रसार
खटमल की गंध घृणित होती है, और भिंडी एक पीले, गंधयुक्त, जहरीले तरल का स्राव करती है।
ऑक्टोपस दुश्मन से छिपाने के लिए स्याही का धब्बा छोड़ता है
स्कंक अपने अपराधियों को डराता है

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हम समस्याओं का समाधान करते हैं
जीव विज्ञान प्रेमियों के लिए कार्य। 1. अधिकांश कीड़े, भिंडी, कुछ पत्ती भृंग अपनी सुरक्षा के लिए खुद को सशस्त्र करते हैं: कीड़े की गंध घृणित होती है, और भिंडी एक पीले जहरीले तरल का स्राव करती है। ?? गंधों के संचरण को समझाइए 2. मछलियाँ नदियों, झीलों और समुद्रों के पानी में घुली ऑक्सीजन में सांस लेती हैं। कौन सी भौतिक प्रक्रिया वातावरण से ऑक्सीजन को पानी में प्रवेश करने देती है?

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प्याज कितना फायदेमंद होता है ये तो सभी जानते हैं। लेकिन जब हम इसे काटते हैं, तो हम आंसू बहाते हैं। समझाइए क्यों?
यह प्रसार की घटना के कारण है। इसका कारण वाष्पशील पदार्थ लैक्रिमेटर है, जो आँसू का कारण बनता है। यह आंख के श्लेष्म झिल्ली के तरल पदार्थ में घुल जाता है, जिससे सल्फ्यूरिक एसिड निकलता है, जो आंख के श्लेष्म झिल्ली को परेशान करता है।

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वन ग्रह के फेफड़े हैं, जो सभी जीवित चीजों के लिए सांस लेने में मदद करते हैं। शहर की हवा में औद्योगिक परिसर, परिवहन और सार्वजनिक उपयोगिताओं के परिणामस्वरूप प्राप्त कई गैसीय पदार्थ (कार्बन मोनोऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड, सल्फर) होते हैं। वन द्वारा वायु शोधन की प्रक्रिया को विसरण द्वारा समझाया जा सकता है।
गैसों में गैसों का प्रसार

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उनके पास श्वसन अंग बिल्कुल नहीं हैं। पानी में घुली ऑक्सीजन उनकी त्वचा के माध्यम से अवशोषित होती है, और घुली हुई कार्बन डाइऑक्साइड को उसी तरह बाहर निकाल दिया जाता है।
श्वसन का सबसे सरल रूप जेलीफ़िश और कीड़े के पास होता है।

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मनुष्यों के लिए प्रसार की भूमिका
प्रसार के कारण, फेफड़ों से ऑक्सीजन मानव रक्त में और रक्त से ऊतकों में प्रवेश करती है

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धूम्रपान करने वाले के फेफड़े धूम्रपान न करने वाले से अलग क्यों होते हैं?

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अंतरिक्ष यात्री अंतरिक्ष यान की दीवारों से जुड़े अपने स्लीपिंग बैग से बाहर निकलते हैं। इसी समय, "बेड" का स्थान मौलिक महत्व का है - वे अंतरिक्ष यात्रियों को नींद के दौरान ताजी हवा की निरंतर आपूर्ति प्रदान करने के लिए प्रशंसकों के साथ निकटता से जुड़े हुए हैं। अन्यथा, स्टेशन के कर्मचारी अपने द्वारा उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड के साथ एक सीमित स्थान में घुटन का जोखिम उठाते हैं, या वे ऑक्सीजन की कमी के कारण माइग्रेन से पीड़ित होंगे।

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प्राकृतिक दहनशील गैस रंगहीन और गंधहीन होती है।
गैसों में गैसों का प्रसार
विसरण के कारण गैस पूरे कमरे में फैल जाती है, जिससे एक विस्फोटक मिश्रण बनता है।

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हमने बार-बार देखा है कि किस तरह ग्रामीण घरों की चिमनियों, ताप विद्युत संयंत्रों की धुएँ से धुँआ नीचे आता है और ऊँचा उठाकर, जैसे-जैसे ऊपर उठता है, यह दिखना बंद हो जाता है। यह धुएँ के अणुओं के बीच प्रसार का परिणाम है। हवा के अणु
गैसों में गैसों का प्रसार

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चार साल की माशा अपनी माँ के पीछे पीछे आईने के पीछे रेंगती हुई आई और उसके सिर पर फ्रेंच इत्र की तीन बोतलें डाल दीं। माशा के पास पीठ के बल बैठी माँ ने कैसे अनुमान लगाया कि क्या हुआ था?

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क्या द्रवों में विसरण संभव है?

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हमारा प्रयोग
हम आपको चाय के लिए आमंत्रित करते हैं।

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चाय की तैयारी के लिए, कुछ पौधों के फूल और पत्तियों का उपयोग किया जाता है: चमेली, गुलाब, लिंडेन, अजवायन, पुदीना, अजवायन के फूल और अन्य।
द्रव में द्रव का प्रसार

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द्रव में द्रव का प्रसार
चाय
हरा
काला
ठोस अवस्था में, चाय का रंग इस बात पर निर्भर करता है कि पत्तियों को कैसे संसाधित किया जाता है।
चाय बनाना पानी के अणुओं के प्रसार और पौधों के रंग पदार्थ पर आधारित है।

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तरल पदार्थ
1. अणु बेतरतीब ढंग से चलते हैं 2. पदार्थों के अणु मिश्रित होते हैं 3. तरल पदार्थों में प्रसार का कारण अणुओं की गति है
जाँच - परिणाम:

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चुकंदर के रंग को संतृप्त करने के लिए पानी में एसिटिक एसिड मिलाया जाता है।

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ठोस निकाय
ठोस पदार्थों में अणुओं के बीच की दूरी बहुत कम होती है। वे स्वयं अणुओं के आकार के समान हैं। दूसरे पदार्थ के अणुओं के इतने छोटे अंतराल के माध्यम से प्रवेश अत्यंत कठिन है और इसलिए प्रसार बहुत धीमा है।

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नमक की गंध, आयोडीन की गंध। अभेद्य और गर्वित, पत्थर के थूथन की चट्टानें पानी से बाहर निकलती हैं ... यू। ड्रुनिना हर साल 2 बिलियन टन लवण वातावरण में मिल जाते हैं।

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स्मॉग एक पीली धुंध है जो हमारे द्वारा सांस लेने वाली हवा को जहर देती है। स्मॉग श्वसन और हृदय रोगों का प्रमुख कारण है, मानव रोग प्रतिरोधक क्षमता का कमजोर होना।
गैसों में एक ठोस अवस्था का प्रसार

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घर पर बढ़ो; कारें हॉर्न बजा रही हैं; फैक्ट्री का धुंआ सभी झाड़ियों पर लटकता है; हवाई जहाज बादलों में अपने पंख फैलाते हैं
मई। गरज के साथ छींटे। निर्जीव हरियाली मुरझा जाती है। सभी मोटर और हॉर्न - और बकाइन से गैसोलीन की महक आती है
प्रसार प्रक्रिया वायु प्रदूषण, नदियों, समुद्रों और महासागरों में एक बड़ी भूमिका निभाती है।
हानिकारक प्रसार

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गैसों में एक ठोस अवस्था का प्रसार
शहरी हवा में पाए जाने वाले कण। पौधे पराग सूक्ष्मजीव, उनके बीजाणु सूखी रेत कोयले की धूल सीमेंट की धूल उर्वरक एस्बेस्टस कैडमियम मर्करी लेड आयरन ऑक्साइड कॉपर ऑक्साइड
कण त्रिज्या, माइक्रोन 20 - 60 1 - 15 200 - 2000 10 - 400 10 - 150 30 - 800 10 - 200 1-5 0.5-1 1-5 0.1-1 0.1-1

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वायु शोधन से जुड़ी पर्यावरणीय समस्या को हल करने के तरीके: 1) निकास पाइप पर फिल्टर; 2) सड़कों के किनारे और उद्यमों के आसपास बढ़ते पौधे जो हानिकारक पदार्थों को अवशोषित करते हैं।
गैसों में गैसों का प्रसार
मेपल
एक प्रकार का वृक्ष
चिनार

चाय में चीनी तेजी से घुलने के लिए, इसे हिलाया जाना चाहिए। लेकिन पता चलता है कि अगर ऐसा नहीं किया गया तो थोड़ी देर बाद सारी चीनी घुल जाएगी और चाय मीठी हो जाएगी। इस पाठ के दौरान आप सीखेंगे कि पदार्थों का ऐसा स्वतःस्फूर्त मिश्रण अणुओं की निरंतर अराजक गति के कारण होता है और इस घटना को विसरण कहते हैं।

विषय: पदार्थ की संरचना के बारे में प्रारंभिक जानकारी

पाठ: प्रसार

हमारे दैनिक जीवन में, हम कभी-कभी कुछ भौतिक घटनाओं पर ध्यान नहीं देते हैं। उदाहरण के लिए, किसी ने इत्र की बोतल खोली, और हम बहुत दूर होने पर भी इस गंध को महसूस करेंगे। अपने अपार्टमेंट की सीढ़ियां चढ़कर हम घर के बने खाने को सूंघ सकते हैं। हम चाय की पत्तियों का एक बैग एक गिलास गर्म पानी में डालते हैं, और हम यह भी नहीं देखते हैं कि चाय कप के सारे पानी को कैसे रंग देती है।

चावल। 1. हालांकि चाय की पत्तियां टी बैग के अंदर होती हैं, लेकिन वे कप के सारे पानी को रंग देती हैं।

ये सभी घटनाएं एक ही भौतिक घटना से जुड़ी हैं, जिसे प्रसार कहा जाता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि एक और दूसरे पदार्थ के अणु परस्पर एक दूसरे में प्रवेश करते हैं।

प्रसार एक पदार्थ के अणुओं के दूसरे के अणुओं के बीच रिक्त स्थान में सहज पारस्परिक प्रवेश है।

इस परिभाषा में, प्रत्येक शब्द महत्वपूर्ण है: दोनों सहज, और पारस्परिक, और प्रवेश, और अणु।

यदि आप बर्तन में कॉपर सल्फेट (नीला) का घोल डालते हैं, और ध्यान से, बिना मिलाए, ऊपर से साफ पानी डालते हैं, तो आप देखेंगे कि पहले पानी और कॉपर सल्फेट के बीच एक स्पष्ट सीमा समय के साथ और अधिक धुंधली हो जाती है। यदि प्रयोग एक सप्ताह तक जारी रहता है, तो यह सीमा पूरी तरह से गायब हो जाएगी, और बर्तन में तरल समान रूप से रंगीन हो जाएगा।

चावल। 2. पानी में कॉपर सल्फेट के घोल का प्रसार

गैसों में विसरण बहुत तेजी से होता है। नीचे के बिना एक बेलनाकार कांच का बर्तन लें और इसकी आंतरिक सतह पर यूनिवर्सल इंडिकेटर पेपर की ऊर्ध्वाधर स्ट्रिप्स संलग्न करें। इन पट्टियों में कुछ पदार्थों के वाष्प के प्रभाव में अपना रंग बदलने की क्षमता होती है। इस तरह के पदार्थ की थोड़ी मात्रा को प्याले के तले में डालें और इस कप में एक बेलनाकार बर्तन रखें। हम देखेंगे कि सबसे पहले संकेतक स्ट्रिप्स अपने निचले हिस्से में अपना रंग बदल लेंगे, लेकिन 10-20 सेकंड के बाद स्ट्रिप्स अपनी पूरी लंबाई के साथ एक चमकदार नीला रंग प्राप्त कर लेंगे। इसका अर्थ है कि वायु और एक गैसीय पदार्थ अनायास आपस में मिल जाते हैं, अर्थात् एक पदार्थ के अणुओं का दूसरे के अणुओं के बीच अंतराल में परस्पर प्रवेश होता है, जिसका अर्थ है कि विसरण हुआ है।

चावल। 3. किसी वाष्पशील पदार्थ के वाष्पों के विसरण के परिणामस्वरूप, सूचक कागज की पट्टियों का रंग पहले तल पर और फिर पूरी लंबाई में बदल जाता है।

यह पता चला है कि कुछ पदार्थों के प्रसार की दर प्रभावित हो सकती है। इसे सत्यापित करने के लिए, आइए दो गिलास लें, एक गर्म पानी के साथ और दूसरा ठंडे पानी के साथ। दोनों गिलासों में समान मात्रा में इंस्टेंट कॉफी डालें। चश्मे में से एक में, प्रसार बहुत तेज हो जाएगा। जैसा कि जीवन का अनुभव आपको बताता है, प्रसार तेजी से होता है, फैलाने वाले पदार्थों का तापमान जितना अधिक होता है।

चावल। 4. दाहिने गिलास में पानी का तापमान अधिक होता है, और इसलिए इसमें तत्काल कॉफी का प्रसार तेज होता है

पदार्थों का तापमान जितना अधिक होता है, उतनी ही तेजी से प्रसार होता है।

क्या विसरण ठोस में हो सकता है? पहली नज़र में, नहीं। लेकिन अनुभव इस सवाल का अलग जवाब देता है। यदि दो अलग-अलग धातुओं (उदाहरण के लिए, सीसा और सोना) की सतहों को अच्छी तरह से पॉलिश किया जाता है और एक दूसरे के खिलाफ कसकर दबाया जाता है, तो धातु के अणुओं की पारस्परिक पैठ लगभग एक मिलीमीटर की गहराई तक दर्ज की जा सकती है। सच है, इसमें कई साल लगेंगे।

चावल। 5. ठोसों में विसरण अत्यंत धीमा होता है

गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों में विसरण हो सकता है, लेकिन प्रसार होने में लगने वाला समय काफी भिन्न होता है।

विसरित पदार्थों के तापमान को बढ़ाकर प्रसार दर को बढ़ाया जा सकता है।

ग्रन्थसूची

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3. लुकाशिक वी.आई., इवानोवा ई.वी. शैक्षणिक संस्थानों के ग्रेड 7 - 9 के लिए भौतिकी में समस्याओं का संग्रह। - 17 वां संस्करण। - एम।: शिक्षा, 2004।

1. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकल संग्रह ()।

2. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकल संग्रह ()।

गृहकार्य

लुकाशिक वी.आई., इवानोवा ई.वी. ग्रेड 7 - 9 . के लिए भौतिकी में कार्यों का संग्रह