Проект "Наблюдение и изучение явления диффузии"

Наблюдение и изучение явления диффузии

I. Введение

Вот посмотри: всякий раз, когда солнечный свет

проникает

В наши жилища и мрак прорезает своими лучами,

Множество тел в пустоте, ты увидишь мелькая,

Мечутся взад и вперёд в лучистом сиянии света.

Будто бы в вечной борьбе они бьются в сраженьях

и битвах,

В схватки бросаются вдруг по отрядам, не зная

покоя…

Лукреций Кар

       Как же так? Неужели в древнем мире видели молекулы?

       Уже в глубокой древности, за 2500 тыс. лет до нашего времени, зародилось представление, что все окружающие нас тела состоят из мельчайших частиц, недоступных непосредственному наблюдению. Однако лишь за последние 150 лет развилось и было экспериментально обосновано современное учение о молекулах и атомах – молекулярная теория. Одним из основателей молекулярной теории был Демокрит. Суть учения Демокрита сводилась к следующему: не существует ничего, кроме атомов; атомы бесконечны по числу и бесконечно разнообразны по форме; различие между вещами происходит от различия их атомов в числе, величине, форме и порядке; качественного различия между атомами нет. Учение Демокрита существует давно, однако и нынешнее учение основано на предположениях того времени.

      В основе современного положения молекулярно-кинетической лежат три утверждения, каждое из которых в настоящее время строго доказано экспериментально: вещество состоит из частиц; эти частицы хаотически движутся; частицы взаимодействуют друг с другом.

      Из учения Демокрита следует, что все тела состоят из атомов, однако атомы могут образовывать молекулы. Молекулами называют мельчайшие частицы, из которых состоят различные вещества. Все частицы находятся в непрерывном движении. Одним из проявлений теплового движения является процесс диффузии.

     Диффузия – проникновение молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества.

II. Цель работы

     Целью экспериментальной работы является наблюдение и изучение явления диффузии. Для проведения эксперимента использовались частички чая, вода

Эксперимент  – наблюдение окрашивания воды чаем при неизменной температуре и изучение зависимости скорости протекания диффузии от температуры.

III. Оборудование

Частички чая, два стакана с водой (горячей и холодной)

IV. Проведение эксперимента

1. Нальём в один стакан воду комнатной температуры, а в другой горячую воду равного объёма
2. Положим в каждый стакан несколько крупинок чая
3. Вода в стаканах начинала окрашиваться в цвет через несколько минут, т.е. началось растворение крупинок чая. Вода является хорошим растворителем. Под действием молекул воды происходит разрушение связей между молекулами крупинок чая. В результате молекулы воды начинают проникать в промежутки между молекулами твёрдых веществ, нарушая силы притяжения. Одновременно начинают действовать силы отталкивания и, как следствие, происходит разрушение кристаллической решётки твёрдого вещества. Однако размеры молекул воды и чая настолько малы (масса молекулы воды приблизительно равна m₀ = 0,000 000 000 000 000 000 000 029 88 г). и их так много, что проследить за движением одной молекулы невозможно. Например, число частиц в объёме 0,0005 м³ равно 1,806•10²². Наблюдаемое явление называется диффузией. Процесс растворения чая закончился, вода полностью окрасилась.

V.Выводы.

       Мы наблюдали процесс диффузии. Диффузия – временной процесс. Продолжительность диффузии зависит от температуры и рода вещества: чем выше температура, тем быстрее протекает процесс диффузии. В твёрдых веществах диффузия протекает медленнее, чем в жидкостях.

     Явление диффузии широко применяется на производстве, в медицине и быту. Природный горючий газ, которым мы пользуемся дома для приготовления пищи, не имеет ни цвета, ни запаха. Поэтому трудно было бы сразу заметить утечку газа. А при утечке за счёт диффузии газ распространяется по всему помещению.

Антипова С., 2015 г.