Paano nangyayari ang diffusion sa mga solido? Pagsasabog: kahulugan at mga halimbawa sa labas ng mundo

Mayroon bang mga pagkalito?

DIV_ADBLOCK790">

Tingnan natin ang pagsasabog sa iba't ibang pinagsama-samang estado.

Ang pagsasabog ay nangyayari nang pinakamabilis sa mga gas. Tandaan natin ang isang halimbawa. Umupo kami sa kwarto, ginagawa ang aming takdang-aralin. At ang amoy ng pie ay tumatagos sa kwarto, abala pala ang nanay ko sa kusina, at tinatawag na kami ng amoy para tingnan kung ano ang napakasarap na naghihintay sa amin doon. Tulad ng alam natin, ang mga molekula ng anumang sangkap ay nasa ilang distansya mula sa isa't isa at patuloy na gumagalaw nang random. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga indibidwal na molekula ng "patties" ay random na gumagalaw, tumagos sa mga puwang sa pagitan ng mga molekula ng hangin, bumangga sa kanila at, sa gayon, lumilipat nang mas malayo at mas malayo mula sa pinagmulan, i.e. mula sa ulam na may masarap. Ito ay isang klasikong halimbawa ng hindi pangkaraniwang bagay ng pagsasabog sa mga gas.

Ang pagsasabog ay nagpapatuloy nang mas mabagal sa mga likido. Maaari din tayong magbigay ng halimbawa sa kasong ito. Halimbawa, ang proseso ng paggawa ng tsaa, kape, atbp. At para sa higit na kalinawan, magsasagawa kami ng higit pang mga eksperimento.

Ang pagsasabog ay nagpapatuloy nang mas mabagal sa mga solido. Ang isang simple at naa-access na halimbawa para sa lahat ay ang kumuha ng dalawang piraso ng multi-colored na plasticine at, pagmamasa ng mga ito sa iyong mga kamay, panoorin kung paano naghahalo ang mga kulay. At, nang naaayon, nang walang panlabas na impluwensya, kung pipindutin mo lang ang dalawang piraso nang magkasama, aabutin ng mga buwan o kahit na maraming taon para sa dalawang kulay na maghalo kahit kaunti, kumbaga, upang mapasok ang isa sa isa.

Upang matukoy ang mga pattern ng pagsasabog, nagsagawa kami ng isang eksperimento.

Eksperimento Blg. 1. Pagmamasid sa phenomenon ng diffusion sa isang likido

Target: pagmamasid ng diffusion sa isang likido depende sa iba't ibang mga kondisyon.

Mga aparato at materyales:

https://pandia.ru/text/79/067/images/image004_63.jpg" width="168" height="320">

berdeng solusyon

baso ng mainit na tubig

pipette

Mantika

Paglalarawan ng karanasan at ang mga resultang nakuha:

a) "makinang berde" ay ibinagsak sa isang baso ng malamig na tubig at naobserbahan kung paano nagaganap ang proseso ng pagsasabog (mga 8 minuto);

b) ang parehong eksperimento ay isinagawa, mainit na tubig lamang ang ibinuhos sa isang baso, ang proseso ay naganap nang mas mabilis kaysa sa unang kaso (mga 40 segundo);

DIV_ADBLOCK792">

Sa tag-araw, nanonood ng mga langgam, lagi naming iniisip kung paano nila, sa mundo na napakalaki para sa kanila, nalaman ang daan pauwi. Lumalabas na ang misteryong ito ay nabuksan din ng hindi pangkaraniwang bagay ng pagsasabog. Minarkahan ng mga langgam ang kanilang dinaanan ng mga patak ng mabahong likido.

Salamat sa pagsasabog, ang mga insekto ay nakakahanap ng kanilang pagkain. Ang mga paru-paro, na lumilipad sa pagitan ng mga halaman, ay laging nakahanap ng kanilang daan patungo sa isang magandang bulaklak. Ang mga bubuyog, na nakakita ng isang matamis na bagay, bumagyo ito sa kanilang kuyog. At ang halaman ay lumalaki, namumulaklak para sa kanila, masyadong, salamat sa pagsasabog. Pagkatapos ng lahat, sinasabi namin na ang halaman ay humihinga at naglalabas ng hangin

Sa kalangitan, napapansin din natin ang hindi pangkaraniwang bagay na ito. Ang mga nakakalat na ulap ay isa ring halimbawa ng pagsasabog, at kung gaano eksakto ang sinabi ni F. Tyutchev tungkol dito: "Ang mga ulap ay natutunaw sa kalangitan ...". Nais din naming magbigay ng ilang mga halimbawa ng pagsasabog sa mga gas:

Pagkalat ng amoy ng mga bulaklak;

· Luha dahil sa paghiwa ng mga sibuyas;

· Isang balahibo ng pabango na mararamdaman sa hangin.

Ang pagsasabog ay mas mabagal sa mga likido kaysa sa mga gas, ngunit ang prosesong ito ay maaaring mapabilis sa pamamagitan ng pag-init. Halimbawa, upang mabilis na mag-atsara ng mga pipino, ibinuhos sila ng mainit na brine. Alam natin na mas mabagal na natutunaw ang asukal sa malamig na tsaa kaysa sa mainit na tsaa.

Nagaganap din ang pagsasabog sa mga solido, ngunit mas mabagal lamang..

Imposibleng makita ang pagsasabog sa isang solid sa ilalim ng normal na mga kondisyon, dahil sa ordinaryong temperatura ito ay nangyayari masyadong mabagal. Halimbawa, nabasa natin ang tungkol sa gayong karanasan: napakakininis na mga plato ng tingga at ginto ay inilalagay nang isa sa ibabaw ng isa at isang tiyak na bigat ang inilalagay sa kanila. (Ang isang gintong plato, bilang isang mas mabigat, ay inilalagay sa ibaba.) Sa temperatura ng silid (20 ° C), sa 4-5 taon, ang ginto at tingga ay magkasabay na tumagos sa bawat isa sa layo na halos 1 mm.

Siyempre, hindi natin ito makikita. Samakatuwid, mahirap para sa atin na magkaroon ng mga halimbawa sa ating sarili.

Konklusyon

Batay sa nabanggit, maaari nating tapusin na ang pagsasabog ay may malaking papel sa buhay ng mga tao at hayop; kung wala ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, ang buhay sa Earth ay magiging imposible. Ngunit, sa kasamaang palad, bilang isang resulta ng kanilang mga aktibidad, ang mga tao ay madalas na may negatibong epekto sa mga natural na proseso sa kalikasan. At sa wakas, nag-compile kami ng isang maliit na crossword puzzle sa paksa, ngunit alin ang matututunan mo sa pamamagitan ng pagsagot sa lahat ng tanong.

1 elemento ng istraktura ng cell

2 pagbabago sa posisyon ng katawan o mga bahagi nito

3 isa sa mga pangunahing lugar ng natural na agham

4 sanhi, puwersang nagtutulak ng anumang proseso, kababalaghan

5 pinakamaliit na particle ng matter

6 shock-discharge na panahon

7 puwersa na pumipigil sa paggalaw ng isang katawan sa ibabaw ng isa pa

8 kaganapan, kaso.

Ilapat ang nakuhang kaalaman at kasanayan upang malutas ang mga praktikal na problema ng pang-araw-araw na buhay

Ginagawa ng mga mag-aaral ang gawain, tandaan, makamit ang layunin sa gastos ng kanilang sariling mga mapagkukunan ng memorya, pag-iisip. Bumuo ng isang sagot, ipahayag ang kanilang sariling pananaw, magkaroon ng isang pinagkasunduan.

Kontrolin ang kanilang sariling oras, ang kawastuhan at pagkakasunud-sunod ng kanilang mga pahayag at ang interlocutor sa proseso ng trabaho

Pagsasabog sa kalikasan at teknolohiya

Gawin ang mga teksto na matatanggap ng bawat pangkat. Ang gawain ng bawat pangkat ay i-highlight ang pangunahing bagay sa teksto at gumawa ng isang kuwento tungkol sa aplikasyon ng proseso ng pagsasabog sa lugar na ito. Maaaring mayroong higit sa isang tagapagsalita bawat pangkat.

Pangkat 1 teksto. Pagsasabog sa mundo ng halaman

K.A. Sinabi ni Timiryazev: "Kung pinag-uusapan natin ang nutrisyon ng ugat dahil sa mga sangkap sa lupa, kung pinag-uusapan natin ang nutrisyon ng hangin ng mga dahon dahil sa kapaligiran o ang nutrisyon ng isang organ dahil sa isa pa, kalapit na isa, kahit saan ay gagawin natin. gumamit ng parehong mga dahilan para sa pagpapaliwanag. : pagsasabog".
Sa katunayan, ang papel ng pagsasabog ay napakahalaga sa mundo ng halaman. Halimbawa, ang malaking pag-unlad ng korona ng dahon ng mga puno ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang diffusion exchange sa pamamagitan ng ibabaw ng mga dahon ay gumaganap hindi lamang ang pag-andar ng paghinga, kundi pati na rin ang bahagi ng nutrisyon. Sa kasalukuyan, ang foliar top dressing ng mga puno ng prutas ay malawakang ginagawa sa pamamagitan ng pag-spray ng kanilang mga korona.
Ang mga nagkakalat na proseso ay gumaganap ng mahalagang papel sa pagbibigay ng mga natural na anyong tubig at mga aquarium ng oxygen. Ang oxygen ay pumapasok sa mas malalim na mga layer ng tubig sa stagnant na tubig dahil sa diffusion sa pamamagitan ng kanilang libreng ibabaw. Samakatuwid, ang anumang mga paghihigpit sa libreng ibabaw ng tubig ay hindi kanais-nais. Kaya, halimbawa, ang mga dahon o duckweed na tumatakip sa ibabaw ng tubig ay maaaring ganap na ihinto ang pag-access ng oxygen sa tubig at humantong sa pagkamatay ng mga naninirahan dito. Para sa parehong dahilan, ang makitid na leeg na sisidlan ay hindi angkop para sa paggamit bilang isang aquarium.

Mag-text sa 2 pangkat. Ang papel ng diffusion sa pantunaw at paghinga ng tao

Ang pinakamalaking pagsipsip ng mga sustansya ay nangyayari sa maliliit na bituka, ang mga dingding nito ay espesyal na inangkop para dito. Ang lugar ng panloob na ibabaw ng bituka ng tao ay 0.65 m2. Ito ay natatakpan ng villi - microscopic formations ng mauhog lamad na may taas na 0.2-1 mm, dahil kung saan ang lugar ng tunay na ibabaw ng bituka ay umabot sa 4-5 m2, i.e. umabot ng 2-3 beses sa ibabaw na lugar ng buong katawan. Ang proseso ng pagsipsip ng mga sustansya sa bituka ay posible dahil sa pagsasabog.
Ang paghinga - ang paglipat ng oxygen mula sa kapaligiran papunta sa katawan sa pamamagitan ng integument nito - nangyayari nang mas mabilis, mas malaki ang ibabaw na lugar ng katawan at kapaligiran, at mas mabagal, mas makapal at mas siksik ang mga integument ng katawan. Mula dito ay malinaw na ang mga maliliit na organismo, na ang mga lugar sa ibabaw ay malaki kung ihahambing sa dami ng katawan, ay maaaring gawin nang walang mga espesyal na organ sa paghinga, na nasisiyahan sa pag-agos ng oxygen na eksklusibo sa pamamagitan ng panlabas na shell.
Ngunit paano huminga ang isang tao? Sa mga tao, ang buong ibabaw ng katawan ay nakikibahagi sa paghinga - mula sa pinakamakapal na epidermis ng mga takong hanggang sa anit na natatakpan ng buhok. Ang balat sa dibdib, likod at tiyan ay humihinga lalo na ng masinsinan. Kapansin-pansin, ang mga bahaging ito ng balat ay makabuluhang lumampas sa mga baga sa mga tuntunin ng intensity ng paghinga. Sa parehong laki ng respiratory surface, ang oxygen ay maaaring masipsip dito ng 28% at ang carbon dioxide ay maaaring ilabas kahit na 54% na higit pa kaysa sa baga. Gayunpaman, sa buong proseso ng paghinga, ang pakikilahok ng balat ay bale-wala kumpara sa mga baga, dahil ang kabuuang lugar sa ibabaw ng baga, kung ang lahat ng 700 milyong alveoli, mga mikroskopikong bula, sa pamamagitan ng mga dingding kung saan ang pagpapalitan ng gas sa pagitan. nangyayari ang hangin at dugo, ay humigit-kumulang 90-100 m2, at ang kabuuang lugar ng ibabaw ng balat ng tao ay halos 2 m2, ibig sabihin, 45-50 beses na mas kaunti. Kaya, ang pagsasabog ay may malaking kahalagahan sa mga proseso ng buhay ng mga tao, hayop at halaman. Dahil sa pagsasabog, ang oxygen mula sa mga baga ay tumagos sa dugo ng tao, at mula sa dugo sa mga tisyu.

Pangkat 3 teksto. Application ng diffusion sa engineering.

Ang pagsasabog ay malawakang ginagamit sa industriya. Ang diffusion welding ng mga metal ay batay sa hindi pangkaraniwang bagay ng pagsasabog. Ang diffusion welding ay ginagamit upang ikonekta ang mga metal, non-metal, metal at non-metal, plastic. Ang mga bahagi ay inilalagay sa isang saradong silid ng hinang na may isang malakas na vacuum, pinipiga at pinainit sa 800 degrees. Sa kasong ito, ang matinding pagsasabog ng isa't isa ng mga atom ay nangyayari sa mga layer ng ibabaw ng mga materyales sa pakikipag-ugnay. Ang diffusion welding ay pangunahing ginagamit sa electronic at semiconductor na industriya, precision engineering.
Ang isang diffusion apparatus ay ginagamit upang kunin ang mga natutunaw na substance mula sa solid ground material. Ang mga naturang apparatus ay pangunahing ginagamit sa paggawa ng sugar beet, kung saan ginagamit ang mga ito upang makakuha ng katas ng asukal mula sa mga beet chips na pinainit kasama ng tubig.
Ang kababalaghan ng diffusion ay batay sa proseso ng metallization - sumasaklaw sa ibabaw ng isang artikulo na may isang layer ng metal o haluang metal upang magbigay ng pisikal, kemikal at mekanikal na mga katangian dito, na naiiba sa mga katangian ng materyal na metallized. Ito ay ginagamit upang protektahan ang mga produkto mula sa kaagnasan, pagsusuot, pagtaas ng contact electrical conductivity, at para sa mga layuning pampalamuti. Ginagamit ang carburizing upang mapataas ang tigas at paglaban sa init ng mga bahagi ng bakal. Binubuo ito sa katotohanan na ang mga bahagi ng bakal ay inilalagay sa isang kahon na may graphite powder, na naka-install sa isang thermal furnace. Dahil sa pagsasabog, ang mga carbon atom ay tumagos sa ibabaw na layer ng mga bahagi. Ang lalim ng pagtagos ay depende sa temperatura at oras ng pagkakalantad ng mga bahagi sa thermal furnace.

Text para sa 4 na grupo. Ngunit, ang pagsasabog ay hindi palaging mabuti para sa isang tao. Sa kasamaang palad, kinakailangang tandaan ang mga nakakapinsalang pagpapakita ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Ang mga chimney ng mga negosyo ay naglalabas ng carbon dioxide, nitrogen oxides at sulfur sa atmospera. Sa kasalukuyan, ang kabuuang halaga ng mga emisyon ng gas sa atmospera ay lumampas sa 40 bilyong tonelada bawat taon. Ang labis na carbon dioxide sa atmospera ay mapanganib para sa buhay na mundo ng Earth, nakakagambala sa carbon cycle sa kalikasan, at humahantong sa pagbuo ng acid rain. Ang proseso ng pagsasabog ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa polusyon ng mga ilog, dagat at karagatan. Ang taunang discharge ng industriyal at domestic wastewater sa mundo ay humigit-kumulang 10 trilyong tonelada.
Ang polusyon sa mga anyong tubig ay humahantong sa katotohanan na ang buhay ay nawawala sa kanila, at ang tubig na ginagamit para sa pag-inom ay kailangang dalisayin, na napakamahal. Bilang karagdagan, ang mga reaksiyong kemikal ay nangyayari sa maruming tubig na may paglabas ng init. Ang temperatura ng tubig ay tumataas, habang ang nilalaman ng oxygen sa tubig ay bumababa, na masama para sa mga organismo sa tubig. Dahil sa pagtaas ng temperatura ng tubig, maraming ilog ngayon ang hindi nagyeyelo sa taglamig.
Upang mabawasan ang paglabas ng mga nakakapinsalang gas mula sa mga pang-industriya na tubo, mga tubo ng mga thermal power plant, naka-install ang mga espesyal na filter. Upang maiwasan ang polusyon ng mga anyong tubig, kinakailangang tiyakin na ang mga basura, dumi ng pagkain, dumi, at iba't ibang kemikal ay hindi itatapon malapit sa baybayin.

Kahulugan 1

Ang pagsasabog ng katawan (scattering) ay isang proseso na nagsusulong ng mutual penetration ng mga molecule (atoms) ng isang substance sa pagitan ng parehong particle ng isa pa. Sa huli, ito ay ipahahayag sa kusang pag-align ng kanilang mga konsentrasyon sa buong volume na inookupahan.

Mayroong mga halimbawa kapag ang isa sa mga sangkap ay mayroon nang katumbas na konsentrasyon at ang pagsasabog ng isang sangkap patungo sa isa pa ay ipinahiwatig. Sa kasong ito, ang paglipat ng isang sangkap ay isasagawa mula sa isang lugar na may mataas na konsentrasyon sa isang lugar na may mas mababang isa (iyon ay, sa kabaligtaran ng direksyon mula sa direksyon ng gradient vector ng konsentrasyon).

Mga halimbawa ng diffusion ng mga katawan

Maaaring ilapat ang diffusion sa mga katawan ng likido, solid o gas na uri. Bilang mga kapansin-pansing halimbawa ng pagsasabog ng mga katawan ay:

  • paghahalo ng mga gas (maaaring tumukoy ito, halimbawa, sa pagkalat ng mga amoy);
  • paghahalo ng mga likido (kapag ang isang patak ng tinta ay pumasok sa tubig, ito ay ganap na magiging kulay na ito);
  • paghahalo sa halimbawa ng mga solido (ang mga atomo ng mga metal na nakikipag-ugnayan sa isa't isa ay maghahalo sa hangganan ng kontak).

Ang pagsasabog ng mga particle ay magiging mahalaga sa plasma physics. Ang diffusion rate mismo ay depende sa maraming mga kadahilanan. Sa kaso ng isang metal rod, halimbawa, ang thermal diffusion ay nangyayari sa napakataas na bilis. Kung ang baras ay gawa sa sintetikong materyal, ang isang mabagal na rate ng pagsasabog ay itatala.

Kahit na mas mabagal, ang proseso ng pagsasabog ay sinusunod na may kaugnayan sa isang solidong sangkap patungo sa isa pa. Dahil ang tanso ay natatakpan ng ginto, halimbawa, napapansin natin ang pagsasabog ng ginto sa tanso. Kasabay nito, sa normal na presyon ng atmospera at temperatura ng silid, ang isang napakabagal na proseso ng pag-abot sa isang layer na may ginto na may kapal na ilang microns (pagkatapos ng libu-libong taon) ay naitala na.

Ang isa pang halimbawa ng pagsasabog ng mga katawan ay maaaring ang pagpapataw ng isang lead ingot sa isang ginto. Bilang isang resulta, sa loob ng 5 taon, sa ilalim ng bigat ng tingga, ang gintong ingot ay yumuko ng isang sentimetro, na nagpapahiwatig ng pagtagos ng isang katawan sa isa pa.

Pagsasabog ng ibabaw ng mga katawan

Puna 1

Ang surface diffusion ng mga katawan ay itinuturing na isang proseso na nauugnay (tulad ng bulk diffusion) sa paggalaw ng mga particle mismo (cluster, molecule o atoms), na ginagawa sa ibabaw ng condensed body sa loob ng unang surface atomic (molecular) layer o higit pa. ang layer na ito.

Ang kakayahang lumipat, dahil sa pagsasabog sa ibabaw, ay nagtataglay ng:

  • mga atomo na bahagi ng solid mismo;
  • adsorbed particle sa anyo ng mga kumpol, molekula o atomo.

Bilang isang patakaran, ang kadaliang mapakilos ng mga particle sa ibabaw ay isinaaktibo dahil sa impluwensya ng mga random na pagbabagu-bago ng thermal (kadalasan ang mga ito ay maaaring mga molekula o atomo). Dahil sa pagkakaroon ng isang gradient ng konsentrasyon (konsentrasyon sa ibabaw), ang random na paglalakad ng isang malaking bilang ng mga particle ay mag-uudyok sa kanilang average na paggalaw ng diffusion sa kabaligtaran ng direksyon sa gradient.

Ang pagsasabog ay naiimpluwensyahan ng iba't ibang mga kadahilanan:

  • pakikipag-ugnayan ng mga diffusing particle;
  • pagbuo ng mga phase sa ibabaw (reconstructions);
  • ang pagkakaroon ng mga depekto ng iba't ibang kalikasan, atbp.

Ang pagsasabog ng ibabaw ay nagiging mapagpasyahan para sa mga proseso ng paglaki ng manipis na pelikula, pati na rin ang pagbuo ng mga nanostructure sa ibabaw ng ceramic sintering.

Proseso ng pagsasabog sa mga solido

Sa temperatura ng silid, karaniwang hindi natin napapansin ang pagpapakita ng pagsasabog sa mga solido. Ang isang patong ng isang metal na napakanipis sa istraktura nito sa isa pa ay mananatili sa loob ng mahabang panahon sa halos hindi nagbabagong estado.

Sa kasong ito, kung ang temperatura ay naayos sa ilang daang degrees, ang mga coatings ay hindi na mapangalagaan: ang pagsasabog ay naghihikayat sa pagtagos ng mga atomo ng patong nang malalim sa substrate sa isang kapansin-pansing bilis. Ang ganitong pangyayari ay maaaring gamitin, halimbawa, sa teknolohiya ng semiconductor na may layuning ipasok ang mga espesyal na dopant sa semiconductor sa temperatura na ilang daang degree.

Ang mekanismo ng mga proseso ng pagsasabog sa mga solido ay mas nauunawaan sa pamamagitan ng paggamit ng impormasyon tungkol sa kanilang kristal na istraktura. Sa isang estado ng equilibrium, ang mga atomo ng isang solidong katawan ay nagsasagawa ng mga thermal oscillatory na paggalaw malapit sa mga node ng crystal lattice. Ang lahat ng mga node ng naturang sala-sala sa perpektong istraktura ng isang solidong katawan ay naging ganap na katumbas, at ang proseso ng pagsasabog mismo ay nagiging imposible. Kasama nito, sa isang tunay na kristal ay magkakaroon (sa isang naibigay na temperatura) isang tiyak na bilang ng mga thermal defect, na nagpapakita ng kanilang sarili sa anyo ng mga paglabag sa kristal na sala-sala.

Sa isang sitwasyon na may pagtaas sa temperatura ng kristal, ang pagtaas sa mga konsentrasyon ng balanse ng mga bakante, pati na rin ang mga interstitial atoms, ay sinusunod, at sa ilalim ng kondisyon ng pagbaba ng temperatura, ang ilan sa mga depekto ay nagsisimulang mawala sa drains. Ang papel ng naturang mga lababo ay maaaring gampanan ng ilang iba pang mga depekto sa sala-sala, halimbawa, mga dislokasyon.

Sa gayong depekto sa istraktura ng kristal na sala-sala, ang mekanismo ng pagsasabog sa isang solid ay nagiging malinaw. Hayaang ang isang bakanteng site (hole) ay matatagpuan sa kapitbahayan ng isang atom na matatagpuan sa isang lattice site.

Sa kasong ito, ang oscillatory motion ng mga atom ay maaaring makapukaw ng isang atom na tumalon mula sa isang lattice site patungo sa isang bakanteng site batay sa "vacancy diffusion mechanism". Sa kawalan ng mga panlabas na puwersa, ang proseso ng pagsasabog ay matutukoy ng hindi balanseng katangian ng sample (gradient ng temperatura, halimbawa). Sa kasong ito, ang isang tiyak na equilibrium na bilang ng mga butas ay tumutugma sa bawat temperatura:

$n_d = exp\left(\frac(-E_d)(kT)\right)$ kung saan ang $E_d$ ay ang enerhiya na kailangan para makabuo ng isang butas.

Sa lahat ng mga temperatura sa ibaba ng punto ng pagkatunaw, ang equilibrium na bilang ng mga butas ay mas mababa kaysa sa bilang ng mga node sa crystal lattice, i.e.

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

Isaalang-alang ang kaso ng isang panlabas na puwersa na kumikilos sa isang kristal (ibig sabihin, isang ionic na kristal sa isang electric field. Ang ugnayan sa pagitan ng ionic electrical conductivity at ang diffusion coefficient ay tutukuyin ang kaugnayan ng Einstein:

$D = f\frac(\sigma kT)(Nq^2)$, kung saan:

  • $f$ - salik ng pagwawasto;
  • $N$ -konsentrasyon ng mga ion.

Ang kaugnayan sa itaas ay nauunawaan bilang mga sumusunod: kapag ang isang electric field ay inilapat, pati na rin ang pagkakaroon ng isang gradient ng konsentrasyon ng ion sa kristal, isang density ng kasalukuyang ay lilitaw:

$\sigma = (qN(x)B_u)$, kung saan:

  • $\sigma$ - electrical conductivity;
  • $B_u$ - ion mobility.

Sa ilalim ng kondisyon ng statistical equilibrium, ang kabuuang kasalukuyang ay katumbas ng zero.

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

kung saan ang $U$ ay ang potensyal ng electric field, sa equilibrium

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

kaya,

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

Sa kasong ito, sa mga ionic na kristal, ang isang paglihis mula sa simpleng ratio ng diffusion coefficient at electrical conductivity ay sinusunod. Ito ay para sa kadahilanang ito na ang ratio ay naglalaman ng correction factor $f$. Kaya, sa kaso ng diffusion sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga bakante, ang diffusion coefficient ng isang may label na atom ay nakasalalay sa ugnayan ng mga pagtalon nito.

slide 1

1
Sa isang sandali upang makita ang kawalang-hanggan Isang malaking mundo - sa isang butil ng buhangin, Sa isang solong mundo - infinity At ang langit sa isang tasa ng isang bulaklak. W. Blake

slide 2

Ang molekula ay ang pinakamaliit na particle ng isang substance.
Si Mikhail Vasilyevich Lomonosov noong 1745 ay nakilala sa pagitan ng mga konsepto ng atom at molekula.
Ang mga molekula ay binubuo ng mga atomo.
Ang atom ay ang pinakamaliit na particle ng isang elemento ng kemikal.

slide 3

3
Ang lahat ng mga sangkap ay binubuo ng maliliit na particle na tinatawag na mga molekula.
May mga puwang sa pagitan ng mga particle na ito.

slide 4

Sa kalikasan, ang mga sangkap ay nangyayari sa 3 estado: solid, likido, gas.
Ang laki ng molekula ay humigit-kumulang 10‾¹ºm
Ulitin natin

slide 5

Ano ang pumipigil sa ikapitong baitang na si Vasya, na nahuli ng direktor ng paaralan sa lugar ng paninigarilyo, mula sa pagkakawatak-watak sa magkahiwalay na mga molekula at mawala nang walang pinipili sa paningin?

slide 6

Ang kamay ng isang gintong estatwa sa isang sinaunang templo ng Greece, na hinalikan ng mga parokyano, ay kapansin-pansing nawalan ng timbang sa mga dekada. Mga pari sa takot: sino ang nagnakaw ng ginto? O ito ba ay isang himala, isang tanda?

Slide 7

Bakit ang mga talampakan ng bota ay napuputol, at ang mga siko ng mga dyaket ay napuputol sa mga butas?

Slide 8

Paksa ng aralin: Pagsasabog sa mga gas, likido at solid.

Slide 9

Mga layunin at layunin ng aralin
Upang pag-aralan ang paggalaw ng mga molekula na nagaganap sa iba't ibang estado ng bagay Upang malaman ang mekanismo ng diffusion sa iba't ibang temperatura ng bagay.

Slide 10

Brownian motion
1773-1858
Robert Brown noong 1827, na nagmamasid sa isang suspensyon sa anyo ng pollen ng halaman sa ilalim ng mikroskopyo, natuklasan na ang mga particle ay patuloy na gumagalaw, na naglalarawan ng mga kumplikadong tilapon.

slide 11

Diffusion (lat. diffusio-distribution, spreading, dispersion). Ito ay isang kababalaghan kung saan mayroong magkaparehong pagtagos ng mga molekula ng isang sangkap sa pagitan ng mga molekula ng isa pa.
Scheme ng diffusion sa pamamagitan ng isang semipermeable membrane
Pagsasabog

slide 12

sinusunod
Pagsasabog
Sa mga gas
sa mga likido
Sa mga solido

slide 13

Isaalang-alang ang pagsasabog sa mga gas
Mga sanhi at pattern ng diffusion

Slide 14

MGA GASE
Ang pagkalat ng mga amoy ay posible dahil sa paggalaw ng mga molekula ng mga sangkap. Ang kilusang ito ay tuloy-tuloy at mali-mali. Ang pagbangga sa mga molekula ng mga gas na bumubuo sa hangin, ang mga molekula ng deodorant ay nagbabago ng direksyon ng paggalaw ng maraming beses at, gumagalaw nang random, nakakalat sa buong silid.

slide 15

Ang mga molekula ng isang sangkap ay nasa tuluy-tuloy at random na paggalaw.
Dahilan ng pagsasabog:

slide 16

Ang mga mabangong langis, resins ay malawakang ginagamit sa industriya ng pabango, therapeutic aromatherapy, para sa mga pangangailangan ng simbahan.
Pagsasabog ng mga gas sa mga gas

Slide 17

Sino sa atin ang hindi natamaan ng amoy ng gabi ng tagsibol? Naamoy namin ang amoy ng bird cherry, acacia, lilac. Ang mga molekula ng mabangong sangkap ng mga bulaklak ay kumakalat sa hangin.
Pagsasabog ng mga gas sa mga gas

Slide 18

Ang pinakamaraming paraan ng pakikipag-usap ng mga insekto ay sa pamamagitan ng mga olpaktoryo na kemikal, na ginagamit ng mga hayop upang protektahan ang kanilang sarili o makaakit ng atensyon. Ang paglipat ng mga amoy ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagsasabog.
Pagsasabog ng mga gas sa mga gas

Slide 19

Kaakit-akit na mga pheromones, mga hormone.
Pagsasabog ng mga gas sa mga gas
Mga pabango
mga paru-paro
Maybugs
mga ferrets
surot
Mga skunks
nakakadiri
Repellents

Slide 20

Application ng diffusion Diffusion sa flora at fauna
Ang amoy ng mga surot ay kasuklam-suklam, at ang mga kulisap ay naglalabas ng dilaw, mabaho, nakakalason na likido.
Ang octopus ay naglalabas ng isang ink blot upang itago mula sa kaaway
Tinatakot ni Skunk ang kanyang mga nagkasala

slide 21

Niresolba namin ang mga problema
Mga gawain para sa mga mahilig sa biology. 1. Karamihan sa mga bug, ladybug, ilang leaf beetle ay armado ang kanilang sarili para sa kanilang proteksyon: ang amoy ng mga bug ay kasuklam-suklam, at ang mga ladybug ay naglalabas ng dilaw na lason na likido. ?? Ipaliwanag ang paghahatid ng mga amoy 2. Ang mga isda ay humihinga ng oxygen na natunaw sa tubig ng mga ilog, lawa at dagat. Anong pisikal na proseso ang nagpapahintulot sa oxygen mula sa atmospera na makapasok sa tubig?

slide 22

Alam ng lahat kung gaano kapaki-pakinabang ang mga sibuyas. Pero nung pinutol namin, lumuha kami. Ipaliwanag kung bakit?
Ito ay dahil sa phenomenon ng diffusion. Ang dahilan ay ang pabagu-bago ng isip na substance na lachrymator, na nagiging sanhi ng mga luha. Natutunaw ito sa likido ng mauhog lamad ng mata, na naglalabas ng sulfuric acid, na nakakairita sa mauhog na lamad ng mata.

slide 23

Ang kagubatan ay ang mga baga ng planeta, na tumutulong sa paghinga para sa lahat ng nabubuhay na bagay. Ang hangin ng lungsod ay naglalaman ng maraming mga gas na sangkap (carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen oxides, sulfur) na nakuha bilang resulta ng pang-industriyang complex, transportasyon at mga pampublikong kagamitan. Ang proseso ng paglilinis ng hangin ng kagubatan ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng pagsasabog.
Pagsasabog ng mga gas sa mga gas

slide 24

Wala silang mga organ sa paghinga. Ang oxygen na natunaw sa tubig ay nasisipsip sa pamamagitan ng kanilang balat, at ang natunaw na carbon dioxide ay pinalalabas sa parehong paraan.
Ang pinakasimpleng anyo ng paghinga ay nagtataglay ng dikya at mga uod.

Slide 25

Ang papel ng pagsasabog para sa mga tao
Dahil sa pagsasabog, ang oxygen mula sa mga baga ay tumagos sa dugo ng tao, at mula sa dugo patungo sa mga tisyu

slide 26

Slide 27

Bakit iba ang baga ng isang naninigarilyo sa baga ng hindi naninigarilyo?

Slide 28

Kinalas ng mga astronaut ang kanilang mga sleeping bag na nakakabit sa mga dingding ng spacecraft. Kasabay nito, ang lokasyon ng "mga kama" ay may pangunahing kahalagahan - ang mga ito ay nakakabit sa malapit sa mga tagahanga upang mabigyan ang mga astronaut ng patuloy na supply ng sariwang hangin sa panahon ng pagtulog. Kung hindi, ang mga manggagawa sa istasyon ay may panganib na ma-suffocating sa isang nakakulong na espasyo kasama ang carbon dioxide na kanilang nagagawa, o sila ay magdaranas ng migraines dahil sa gutom sa oxygen.

Slide 29

Ang natural na nasusunog na gas ay walang kulay at walang amoy.
Pagsasabog ng mga gas sa mga gas
Dahil sa pagsasabog, ang gas ay kumakalat sa buong silid, na bumubuo ng isang paputok na timpla.

slide 30

Paulit-ulit nating napagmasdan kung paanong mula sa isang apoy, ang mga pinausok na tsimenea ng mga bahay sa kanayunan, mga thermal power plant, ang usok ay bumababa at, kapag itinaas ito nang mataas, habang ito ay tumataas, ito ay hindi na nakikita. Ito ay bunga ng pagsasabog ng mga molekula ng usok sa pagitan mga molekula ng hangin
Pagsasabog ng mga gas sa mga gas

Slide 31

Gumapang ang apat na taong gulang na si Masha sa likod ng kanyang ina sa likuran niya sa salamin at nagbuhos ng tatlong bote ng French perfume sa kanyang ulo. Paano nahulaan ni nanay, na nakaupo nang nakatalikod kay Masha, kung ano ang nangyari?

slide 32

Posible ba ang pagsasabog sa mga likido?

Slide 33

ANG ATING EKSPERIMENTO
Inaanyayahan ka namin para sa tsaa.

slide 34

Para sa paggawa ng tsaa, ang mga bulaklak at dahon ng ilang mga halaman ay ginagamit: jasmine, rose, linden, oregano, mint, thyme at iba pa.
DIFFUSION OF LIQUID IN LIQUID

Slide 35

DIFFUSION OF LIQUID IN LIQUID
TSA
Berde
Itim
Sa solid state, ang kulay ng tsaa ay depende sa kung paano pinoproseso ang mga dahon.
Ang paggawa ng tsaa ay batay sa pagsasabog ng mga molekula ng tubig at ang pangkulay ng mga halaman.

slide 36

MGA LIQUIS
1. Ang mga molekula ay random na gumagalaw 2. Ang mga molekula ng mga sangkap ay naghahalo 3. Ang dahilan ng diffusion sa mga likido ay ang paggalaw ng mga molekula
Natuklasan:

Slide 37

Upang mababad ang kulay ng mga beets, ang acetic acid ay idinagdag sa tubig.

Slide 38

MALINIS NA KATAWAN
Sa mga solido, ang mga distansya sa pagitan ng mga molekula ay napakaliit. Ang mga ito ay kapareho ng mga sukat ng mga molekula mismo. Ang pagtagos sa mga maliliit na gaps ng mga molekula ng isa pang sangkap ay napakahirap at samakatuwid ay napakabagal ng pagsasabog.

Slide 39

Ang amoy ng asin, ang amoy ng yodo. Hindi malalampasan at mapagmataas, Mga batong muzzle reef Naglalantad mula sa tubig... Y. Drunina Bawat taon 2 bilyong toneladang asin ang pumapasok sa kapaligiran.

Slide 40

Ang ulap ay isang dilaw na ambon na lumalason sa hangin na ating nilalanghap. Ang ulap ay ang pangunahing sanhi ng mga sakit sa paghinga at puso, pagpapahina ng kaligtasan sa tao.
PAGSASAGAWA NG SOLID STATE SA MGA GASE

Slide 41

Lumago sa bahay; bumusina ang mga sasakyan; Ang usok ng pabrika ay nakasabit sa lahat ng mga palumpong; Ibinuka ng mga eroplano ang kanilang mga pakpak sa mga ulap
May. Naputol ang mga ulap ng kulog. Nalalanta ang walang buhay na halaman. Lahat ng motor at sungay - At ang lilac ay amoy gasolina
Ang proseso ng pagsasabog ay may malaking papel sa polusyon sa hangin, mga ilog, dagat at karagatan.
Mapanganib na pagsasabog

Slide 42

PAGSASAGAWA NG SOLID STATE SA MGA GASE
Mga particle na matatagpuan sa hangin sa lungsod. Pollen ng halaman Mga mikroorganismo, ang kanilang mga spores Tuyong buhangin Alikabok ng karbon Alikabok ng semento Pataba Asbestos Cadmium Mercury Lead Iron oxide Copper oxide
Radius ng particle, µm 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

slide 43

Mga paraan upang malutas ang problema sa kapaligiran na nauugnay sa paglilinis ng hangin: 1) mga filter sa mga tubo ng tambutso; 2) nagtatanim ng mga halaman sa kahabaan ng mga kalsada at sa paligid ng mga negosyo na sumisipsip ng mga nakakapinsalang sangkap.
Pagsasabog ng mga gas sa mga gas
Maple
Linden
Poplar

Upang ang asukal sa tsaa ay mas mabilis na matunaw, dapat itong pukawin. Ngunit lumalabas na kung hindi ito nagawa, pagkatapos ng ilang sandali ang lahat ng asukal ay matutunaw, at ang tsaa ay magiging matamis. Sa kurso ng araling ito, malalaman mo na ang ganitong kusang paghahalo ng mga sangkap ay dahil sa patuloy na magulong paggalaw ng mga molekula, at ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na pagsasabog.

Paksa: Paunang impormasyon tungkol sa istruktura ng bagay

Aralin: Pagsasabog

Sa ating pang-araw-araw na buhay, kung minsan ay hindi natin napapansin ang ilang pisikal na phenomena. Halimbawa, may nagbukas ng bote ng pabango, at tayo, kahit nasa malayo, ay mararamdaman natin ang amoy na ito. Pag-akyat sa hagdan patungo sa aming apartment, naamoy namin ang mga pagkaing niluto sa bahay. Naghuhulog kami ng isang bag ng dahon ng tsaa sa isang baso ng mainit na tubig, at hindi namin napapansin kung paano kulayan ng dahon ng tsaa ang lahat ng tubig sa tasa.

kanin. 1. Bagama't nasa loob ng tea bag ang mga dahon ng tsaa, kinukulayan nila ang lahat ng tubig sa tasa.

Ang lahat ng mga phenomena na ito ay nauugnay sa parehong pisikal na kababalaghan, na tinatawag na diffusion. Nangyayari ito dahil ang mga molekula ng isa at ng iba pang sangkap ay kapwa tumagos sa isa't isa.

Ang pagsasabog ay ang kusang pagpasok sa isa't isa ng mga molekula ng isang sangkap sa mga puwang sa pagitan ng mga molekula ng isa pa.

Sa kahulugang ito, ang bawat salita ay mahalaga: parehong kusang-loob, at kapwa, at pagtagos, at mga molekula.

Kung ibuhos mo ang isang solusyon ng tansong sulpate (asul) sa sisidlan, at maingat, nang walang paghahalo, ibuhos ang malinis na tubig sa itaas, mapapansin mo na sa una ang isang medyo malinaw na hangganan sa pagitan ng tubig at tansong sulpate ay nagiging mas malabo sa paglipas ng panahon. Kung ipagpapatuloy ang eksperimento sa loob ng isang linggo, ang hangganang ito ay ganap na mawawala, at ang likido sa sisidlan ay magiging pantay na kulay.

kanin. 2. Pagsasabog ng isang solusyon ng tansong sulpate sa tubig

Ang pagsasabog sa mga gas ay nangyayari nang mas mabilis. Kumuha ng cylindrical glass na sisidlan na walang ilalim at ikabit ang mga vertical na piraso ng unibersal na indicator paper sa panloob na ibabaw nito. Ang mga guhit na ito ay may kakayahang baguhin ang kanilang kulay sa ilalim ng impluwensya ng mga singaw ng ilang mga sangkap. Ibuhos ang isang maliit na halaga ng naturang sangkap sa ilalim ng isang tasa at ilagay ang isang cylindrical na sisidlan sa tasa na ito. Makikita natin na sa una ang mga strip ng tagapagpahiwatig ay magbabago ng kanilang kulay sa kanilang mas mababang bahagi, ngunit pagkatapos ng 10-20 segundo ang mga piraso ay makakakuha ng isang maliwanag na asul na kulay kasama ang kanilang buong haba. Nangangahulugan ito na ang hangin at isang gas na sangkap ay kusang naghalo sa isa't isa, iyon ay, nagkaroon ng mutual na pagtagos ng mga molekula ng isang sangkap sa mga puwang sa pagitan ng mga molekula ng isa pa, na nangangahulugang nangyari ang pagsasabog.

kanin. 3. Bilang resulta ng pagsasabog ng mga singaw ng isang pabagu-bago ng isip na sangkap, ang kulay ng mga piraso ng papel na tagapagpahiwatig ay nagbabago muna sa ibaba, at pagkatapos ay kasama ang buong haba

Ito ay lumiliko na ang rate ng pagsasabog ng ilang mga sangkap ay maaaring maimpluwensyahan. Para ma-verify ito, kumuha tayo ng dalawang baso, ang isa ay may mainit at ang isa ay may malamig na tubig. Ibuhos ang parehong dami ng instant na kape sa magkabilang baso. Sa isa sa mga baso, ang pagsasabog ay magiging mas mabilis. Tulad ng sinasabi sa iyo ng karanasan sa buhay, ang pagsasabog ay nangyayari nang mas mabilis, mas mataas ang temperatura ng mga diffusing substance.

kanin. 4. Ang tubig sa tamang baso ay may mas mataas na temperatura, at samakatuwid ang diffusion ng instant na kape sa loob nito ay mas mabilis

Ang mas mataas na temperatura ng mga sangkap, ang mas mabilis na pagsasabog ay nangyayari.

Maaari bang mangyari ang pagsasabog sa mga solido? Sa unang tingin, hindi. Ngunit ang karanasan ay nagbibigay ng ibang sagot sa tanong na ito. Kung ang mga ibabaw ng dalawang magkakaibang mga metal (halimbawa, tingga at ginto) ay mahusay na pinakintab at mahigpit na pinindot laban sa isa't isa, kung gayon ang magkaparehong pagtagos ng mga molekula ng metal ay maaaring mairehistro sa lalim na halos isang milimetro. Totoo, tatagal ito ng ilang taon.

kanin. 5. Ang diffusion sa solids ay napakabagal

Maaaring mangyari ang diffusion sa mga gas, likido, at solid, ngunit ang oras na kinakailangan para mangyari ang diffusion ay malaki ang pagkakaiba-iba.

Ang diffusion rate ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng pagtaas ng temperatura ng diffusing substance.

Bibliograpiya

1. Peryshkin A.V. Physics. 7 mga cell - ika-14 na ed., stereotype. – M.: Bustard, 2010.

2. Peryshkin A.V. Koleksyon ng mga problema sa physics, grade 7 - 9: 5th ed., stereotype. - M: Publishing house na "Exam", 2010.

3. Lukashik V.I., Ivanova E.V. Koleksyon ng mga problema sa pisika para sa mga baitang 7 - 9 ng mga institusyong pang-edukasyon. – ika-17 na ed. - M .: Edukasyon, 2004.

1. Isang solong koleksyon ng Digital Educational Resources ().

2. Isang solong koleksyon ng Digital Educational Resources ().

Takdang aralin

Lukashik V.I., Ivanova E.V. Koleksyon ng mga gawain sa pisika para sa mga baitang 7 - 9