Difuzija u čvrstim tečnim i gasovitim materijama. Difuzija. Opis iskustva i dobijenih rezultata

Slajd 1

1
U jednom trenutku da vidiš večnost, Ogroman svet - u zrnu peska, U jednom svetu - beskonačnost I nebo u čaši cveta. W. Blake

Slajd 2

Molekul je najmanja čestica materije.
Mihail Vasiljevič Lomonosov je 1745. godine napravio razliku između pojmova atoma i molekula.
Molekule se sastoje od atoma.
Atom je najmanja čestica hemijskog elementa.

Slajd 3

3
Sve supstance se sastoje od sićušnih čestica zvanih molekule.
Između ovih čestica postoje praznine

Slajd 4

U prirodi se supstance nalaze u 3 stanja: čvrsto, tečno, gasovito.
Dimenzije molekula su oko 10‾¹ºm
Hajde da ponovimo

Slajd 5

Šta sprečava učenika sedmog razreda Vasju, kojeg je direktor škole uhvatio u činu pušenja, da se razbije na pojedinačne molekule i nasumično nestane iz vidokruga?

Slajd 6

Ruka zlatne statue u drevnom grčkom hramu, koju su ljubili parohijani, osjetno je smršavjela tokom decenija. Sveštenici su u panici: ko je ukrao zlato? Ili je ovo čudo, znak?

Slajd 7

Zašto se potplati cipela troše, a laktovi jakni troše do rupa?

Slajd 8

Tema lekcije: Difuzija u gasovima, tečnostima i čvrstim materijama.

Slajd 9

Ciljevi i zadaci lekcije
Proučavati kretanje molekula koje se javlja u različitim agregatnim stanjima Poznavati mehanizam difuzije pri različitim temperaturama tvari.

Slajd 10

Brownovo kretanje
1773-1858
Robert Brown je 1827. godine, posmatrajući suspenziju biljnog polena pod mikroskopom, otkrio da su čestice u neprekidnom kretanju, opisujući složene putanje.

Slajd 11

Difuzija (lat. diffusio-rasprostiranje, širenje, raspršivanje). Ovo je pojava u kojoj dolazi do međusobnog prodiranja molekula jedne tvari između molekula druge.
Dijagram difuzije kroz polupropusnu membranu
Difuzija

Slajd 12

posmatrano
Difuzija
U gasovima
U tečnostima
U čvrstim materijama

Slajd 13

Razmotrimo difuziju u gasovima
Uzroci i obrasci difuzije

Slajd 14

GASES
Širenje mirisa moguće je zbog kretanja molekula tvari. Ovaj pokret je kontinuiran i neuređen. Sudarajući se s molekulima plinova koji čine zrak, molekuli dezodoransa mijenjaju smjer svog kretanja mnogo puta i, krećući se nasumično, raspršuju se po prostoriji.

Slajd 15

Molekuli supstance su u neprekidnom i nasumičnom kretanju
Razlog difuzije:

Slajd 16

Aromatična ulja i smole imaju široku primjenu u industriji parfema, medicinskoj aromaterapiji i za crkvene potrebe.
Difuzija gasova u gasovima

Slajd 17

Koga od nas nije pogodio miris proljetne noći? Osjetili smo mirise ptičje trešnje, bagrema i jorgovana. Molekuli mirisa cvijeća difundiraju u zrak.
Difuzija gasova u gasovima

Slajd 18

Najbrojniji način na koji insekti komuniciraju je putem olfaktornih kemikalija koje životinje koriste da bi se zaštitile ili privukle pažnju. Prijenos mirisa se odvija difuzijom.
Difuzija gasova u gasovima

Slajd 19

Atraktivni feromoni, hormoni.
Difuzija gasova u gasovima
Mirisi
Leptiri
majske bube
Tvorovi
Stjenice
Stvorovi
Odbojno
Repelenti

Slajd 20

Primjena difuzije Difuzija u flori i fauni
Miris stenica je odvratan, a bubamare luče žutu, mirisnu, otrovnu tečnost
Hobotnica ispušta mrlju od mastila da bi se sakrila od neprijatelja
Tvor straši svoje prestupnike

Slajd 21

Hajde da rešimo probleme
Zadaci za ljubitelje biologije. 1. Većina stjenica, bubamara i neke lišćare naoružale su se kako bi se zaštitile: smrad stjenica je odvratan, a bubamare luče žutu otrovnu tekućinu. ?? Objasni prenošenje mirisa 2. Ribe udišu kiseonik otopljen u vodi rijeka, jezera i mora. Koji fizički proces omogućava kiseoniku iz atmosfere da uđe u vodu?

Slajd 22

Svi znaju koliko je luk zdrav. Ali kada ga presečemo, potone nam suze. Objasni zašto?
Ovo se objašnjava fenomenom difuzije. Razlog je isparljiva supstanca lachrymator, koja izaziva suze. Rastvara se u tečnosti sluzokože oka, oslobađajući sumpornu kiselinu koja iritira sluzokožu oka.

Slajd 23

Šume su pluća planete koja pomažu svim živim bićima da dišu. Urbani zrak sadrži mnoge plinovite tvari (ugljični monoksid, ugljični dioksid, dušikovi oksidi, sumpor) koje nastaju radom industrijskog kompleksa, transporta i komunalnih usluga. Proces prečišćavanja zraka u šumama može se objasniti difuzijom.
Difuzija gasova u gasovima

Slajd 24

Uopšte nemaju respiratorne organe. Kiseonik otopljen u vodi apsorbira se kroz njihovu kožu, a otopljeni ugljični dioksid se izbacuje istim putem.
Najjednostavniji oblik disanja nalazi se kod meduza i crva.

Slajd 25

Uloga difuzije za ljude
Zahvaljujući difuziji, kiseonik iz pluća prodire u ljudsku krv, a iz krvi u tkiva

Slajd 26

Slajd 27

Zašto se pluća pušača razlikuju od pluća nepušača?

Slajd 28

Astronauti se otkopčavaju sa svojih vreća za spavanje, koje su pričvršćene za zidove letjelice. U ovom slučaju, lokacija "kreveta" je od fundamentalne važnosti - oni su pričvršćeni u neposrednoj blizini ventilatora kako bi astronautima osigurali stalan protok svježeg zraka dok spavaju. U suprotnom, radnici na stanicama rizikuju da se uguše u zatvorenom prostoru ugljičnim dioksidom koji proizvode ili pate od migrene zbog nedostatka kisika.

Slajd 29

Prirodni zapaljivi gas nema ni boju ni miris.
Difuzija gasova u gasovima
Zbog difuzije, plin se širi po prostoriji, stvarajući eksplozivnu smjesu.

Slajd 30

Više puta smo posmatrali kako se dim izlije iz vatre, zadimljenih dimnjaka seoskih kuća, termoelektrana i, podignut visoko, prestaje da bude vidljiv to je posledica difuzije molekula dima između molekula vazduha
Difuzija gasova u gasovima

Slajd 31

Četvorogodišnja Maša se prikrala iza svoje majke do ogledala i sipala joj tri bočice francuskog parfema na glavu. Kako je mama, koja je sjedila leđima okrenuta Maši, pogodila šta se dogodilo?

Slajd 32

Da li je difuzija moguća u tečnostima?

Slajd 33

NAŠ EKSPERIMENT
Pozivamo vas na čaj.

Slajd 34

Za pripremu čaja koriste se cvjetovi i listovi nekih biljaka: jasmina, ruže, lipe, origana, nane, majčine dušice i drugih.
DIFUZIJA TEČNOSTI U TEČNOSTI

Slajd 35

DIFUZIJA TEČNOSTI U TEČNOSTI
TEA
Zeleno
Crno
U čvrstom stanju, boja čaja zavisi od načina obrade listova.
Kuvanje čaja zasniva se na difuziji molekula vode i boje biljaka.

Slajd 36

TEČNOSTI
1. Molekuli se kreću nasumično 2. Molekuli tvari se miješaju 3. Razlog difuzije u tekućinama je kretanje molekula
Zaključci:

Slajd 37

Za zasićenje boje cvekle u vodu se dodaje octena kiselina.

Slajd 38

ČVRSTE
U čvrstim tijelima, udaljenosti između molekula su vrlo male. One su iste kao i veličine samih molekula. Prodiranje molekula druge tvari kroz tako male praznine je izuzetno teško i stoga se difuzija odvija vrlo sporo

Slajd 39

Miris soli, miris joda. Neosvojivi i ponosni, Grebeni imaju kamena lica Izbacuju ih iz vode... Y. Drunina Svake godine 2 milijarde tona soli uđe u atmosferu.

Slajd 40

Smog je žuta magla koja truje vazduh koji udišemo. Smog je glavni uzročnik respiratornih i srčanih oboljenja i oslabljenog ljudskog imuniteta.
DIFUZIJA ČVRSTE ČVRSTE U GASOVIMA

Slajd 41

Kuće rastu; trube automobila; Fabrički dim visi na svim grmovima; Avioni rašire svoja krila u oblacima
maja. Postoje komadići grmljavinskih oblaka. Beživotno zelenilo vene. Svi motori i trube, - I jorgovan miriše na benzin
Proces difuzije igra veliku ulogu u zagađenju zraka, rijeka, mora i okeana
Štetna difuzija

Slajd 42

DIFUZIJA ČVRSTE ČVRSTE U GASOVIMA
Čestice pronađene u urbanom vazduhu. Polen biljaka Mikroorganizmi, njihove spore Suhi pijesak Prašina uglja Cementna prašina Đubrivo Azbest Kadmijum Živa Olovo Gvožđe oksid Bakar oksid
Radijus čestice, 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

Slajd 43

Načini rješavanja ekoloških problema vezanih za prečišćavanje zraka: 1) filteri na izduvnim cijevima; 2) uzgajanje biljaka uz puteve i oko preduzeća koja apsorbuju štetne materije.
Difuzija gasova u gasovima
Maple
Linden
Topola

Nazad napred

Pažnja! Pregledi slajdova služe samo u informativne svrhe i možda ne predstavljaju sve karakteristike prezentacije. Ako ste zainteresovani za ovaj rad, preuzmite punu verziju.

Primjena obrazovnih tehnologija: razvojno učenje, diferencirano učenje, upotreba IKT.

Ciljevi lekcije:

• edukativni: konsolidovati znanja o pojmovima molekula i atoma, redosledu veličine molekula; konsolidirati znanje o eksperimentalnim činjenicama koje potvrđuju da se tvari sastoje od pojedinačnih čestica s razmacima između njih; uvesti pojam difuzije; razmotriti karakteristike procesa difuzije u različitim medijima; proučavaju specifičnosti fenomena difuzije u prirodi i svakodnevnom životu.
• Razvojni: razvijati interesovanje za prirodne nauke; sposobnost istraživanja, objašnjenja, analize, upoređivanja eksperimentalnih rezultata i izvođenja zaključaka; razviti sposobnost utvrđivanja uzročno-posljedičnih veza na primjeru difuzije u zavisnosti od fizičkih karakteristika agregatnih stanja materije i temperature; razvijati monološki govor i sposobnost izgradnje dijaloga učenika.
• edukativni: formiranje svjetonazora o objektivnosti manifestacije zakona fizike i spoznatljivosti prirodnih pojava; formiranje kulture komunikacije; razvoj nezavisnosti; sposobnost rada u grupama prilikom izvođenja kućnog eksperimenta.

Oprema: bočica parfema, posuda sa rastvorom bakar sulfata, gvaš, kristali kalijum permanganata, posuda sa hladnom i toplom vodom; set kružića (dve boje) za svakog učenika, multimedijalni video projektor, interaktivna tabla; prezentacije.

Struktura lekcije:

• organizacioni trenutak (1 min.)
• ažuriranje osnovnih znanja (5 min.)
• rješavanje glavnog problema na času: grupa učenika predstavlja novi materijal, prezentujući rezultate domaćih eksperimenata (25 min.)
• početna provjera savladanosti gradiva (4 min.)
• kontrola izlaznog nivoa: samostalan rad (8 min.)
• domaći zadatak (2 min.)

Tokom nastave

I. Organizacioni momenat.

II. Priprema za učenje novog gradiva.

Motivacija.

Učitelj: U prethodnoj lekciji proučavali ste strukturu materije i znate da se sva tijela sastoje od sićušnih čestica. Danas će se naš razgovor fokusirati na kretanje ovih čestica. Tema lekcije: "Difuzija u gasovima, tečnostima i čvrstim materijama."

(Pisati u sveske). Prezentacija 1. Slajd 1.

Ciljevi i zadaci časa: Slajd 2.

Lekcija - kakva zanimljiva riječ!
U njemu svako slovo ima dodijeljenu ulogu,
I svaki, po prioritetu,
Obdaren semantičkim značenjem:
U– odnos prema traženju, prema znanju,
osmeh učitelja i dece.
R- rad uma, kao rezultat -
stvaranje hipoteza i ideja.
O– generalizacija napravljena zajedno:
čar razumljive novine.
TO– kraj časa – provjerite svoj prtljag:
Jesu li svi ponijeli sa sobom sve što su naučili?

Na kraju lekcije svi bi trebali znati: glavne odredbe IKT; određivanje difuzije; karakteristike procesa difuzije u različitim medijima, i biti u stanju:– objasni fenomen difuzije na osnovu MCT.

III. Ažuriranje osnovnih znanja.

Ponavljanje obrađenog materijala učenici na osnovu znanja stečenog na prethodnim časovima: Slajd 3-4

– Od čega se sastoje supstance?

– Koji eksperimenti potvrđuju da se supstance sastoje od sitnih čestica?

– Kako se mijenja zapremina tijela kada se promijeni razmak između čestica?

– Koji naučnik je napravio razliku između pojmova atom i molekul?

– Šta su molekul i atom?

– Šta znate o veličinama molekula?

– Koji eksperimenti pokazuju da su čestice materije veoma male?

– Kako odrediti veličinu jednog molekula metodom redova i pravu veličinu molekula?

– Koja agregatna stanja poznajete?

IV. Rješavanje glavnog problema lekcije.

Slajd 5. Izvori fizičkog znanja su zapažanja i eksperimenti. To znači da je za proučavanje karakteristika fenomena difuzije potrebno izvesti eksperimente.

“Stavio sam jedno iskustvo iznad 1000 mišljenja rođenih iz mašte”, napisao je M.V. Lomonosov.

1) Demonstracija eksperimenta od strane nastavnika: prskanje parfema iz bočice ispred razreda i djeca koja stoje dok ga njuše.

– Zašto su svi učenici to osjetili?

– Zašto miris niste osjetili odmah, već nakon nekog vremena?

Izvucite zaključak.(Djeca samostalno izvode zaključke o kretanju molekula, o prodiranju molekula jedne tvari između molekula druge).

Učitelj: Dokaz da se molekuli kreću kontinuirano i haotično, opisujući složene putanje, uključuje fenomen koji je 1827. godine opazio engleski botaničar Robert Brown, ispitujući suspenziju u obliku biljnog polena pod mikroskopom. Ova pojava je nazvana difuzija. Uočava se u gasovima, tečnostima i čvrstim materijama. (Pisati u sveske). Slajd 6-8.

2) Izvještaji učenika o primjerima ispoljavanja difuzije gasova u gasovima i prikaz rezultata svojih zapažanja.

Učenik 1. Slajd 9

Nemoguće je zamisliti svoj život i svakodnevicu bez aromatičnih mirisa. Dobijena aromatična ulja i smole imaju široku primjenu u industriji parfema, medicinskoj aromaterapiji i za crkvene potrebe.

Učenik 2.Slajd 10.

Ulja se dobijaju iz latica mirisnih biljaka. Dakle, za pripremu 1 kg ružinog ulja trebat će vam više od 1,5 tona ružina latica.

Učenik 3. Aromatične smole za crkvene potrebe dobijaju se od soka tamjana, a za aromatične tamjane i masaže od smole smirne.

Učenik 1. Slajd 11.

Kome od nas nisu poznati mirisi jorgovana, ptičje trešnje, bagrema i jorgovana? Mnogo cvijeća na drveću i grmlju nema miris. (Pitanje studentima). Kako možemo objasniti prijenos mirisa? Molekuli mirisa prodiru između molekula zraka. Ovaj fenomen se naziva difuzija.

Učenik 2.Slajd 12.

Ko od nas nije pio čaj, kafu ili kakao? Obično se koriste kao tonik usevi. Domovina čaja je Kina (u Evropi je postao poznat tek u 17. vijeku), kafe je Afrika, a kakaa Amerika. Znate li šta objašnjava aromu ovih pića? Ovaj fenomen se objašnjava difuzijom. Molekuli mirisa ovih pića prodiru između molekula zraka.

Učenik 3.Slajd 13-14.

U prirodi insekti komuniciraju pomoću olfaktornih hemikalija koje koriste da privlače pažnju uz pomoć feromona i hormona ili da se zaštite od odvratnih mirisa pomoću repelenata. Na primjer: kokoš može odrediti lokaciju ženke na udaljenosti od 3 km, a leptiri - do 1 km životinje kao što su tvorovi, tvorovi, stjenice i mravi koriste posebne žlijezde za emitiranje specifičnih mirisa, čiji prijenos; vrši se difuzijom.

Učenik 1. Slajd 15.

Stanište za mnoge životinje je šuma. Šume su pluća planete koja pomažu svim živim bićima da dišu. Jedan hektar šume godišnje prečisti 18 miliona kubnih metara vazduha od ugljen-dioksida, apsorbuje 64 tone drugih gasova i prašine, dajući zauzvrat milione kubnih metara kiseonika.

Učenik 2. Kako se odvija proces prečišćavanja zraka šumama? Proces prečišćavanja zraka u šumama može se objasniti difuzijom. Ugljični dioksid iz zraka kroz otvore pokožice lista ulazi kroz međućelijske prostore u hloroplaste, gdje dolazi do fotosinteze, a nastali kisik na isti način izlazi van.

Učenik 3. Slajd 16.

Urbani vazduh sadrži mnogo gasovitih materija (ugljen monoksid, ugljen dioksid, azotni oksidi, sumpor) koje nastaju radom industrijskog kompleksa, saobraćaja i komunalnih preduzeća. Ko od nas nije posmatrao dim iz vatre, zadimljene dimnjake seoskih kuća, termoelektrane kako se dime i visoko podignut, kako se diže, prestaje da se vidi? To je posljedica difuzije molekula dima između molekula zraka.

Učenik 1. Slajd 17.

Prirodni zapaljivi gas nema ni boju ni miris. Da li je moguće odmah otkriti curenje gasa? Zbog difuzije, plin se širi po prostoriji, stvarajući eksplozivnu smjesu. Na distributivnim stanicama plin se miješa sa supstancom jakog neugodnog mirisa, koji je i u malim koncentracijama uočljiv za sigurnost ljudi.

Učenik 2. Slajd 18.

Postoje načini za rješavanje ekoloških problema povezanih s pročišćavanjem zraka:

1. Filteri na izduvnim cijevima.
2. Uzgoj biljaka uz puteve i oko preduzeća koja apsorbuju štetne materije, kao što su javor, topola, lipa.

Učenik 3. Slajd 19. Predstavljamo rezultate našeg kućnog eksperimenta.

Iskustvo 1. Cilj: “Uočavanje procesa difuzije molekula zraka i molekula amonijaka.”

Napredak eksperimenta. Na dno staklene posude stavljala se vata navlažena amonijakom, a na poklopac je pričvršćena vata navlažena fenolftaleinom i ovim poklopcem je staklena posuda bila pokrivena. U roku od nekoliko sekundi, vata natopljena fenolftaleinom počela je da se boji. Kao rezultat njihovog kontinuiranog i nasumičnog kretanja, molekule amonijaka i zraka u staklenoj posudi se miješaju, a vata navlažena fenolftaleinom se boji.

Učenik 1. Slajd 20. Zamislite da smo na požaru.

Iskustvo 2. Svrha: “Uočavanje rastvaranja dima iz vatre u zraku u laboratorijskim uslovima.”

Napredak eksperimenta. Zapalili smo komad papira. Nakon što je izgorio, iz ugljenisanog dijela čaršava izdigao se stub dima, koji je pri podizanju postao nevidljiv.

Zaključak: proces difuzije se odvija u plinovima i to prilično brzo.

Učenik 2. Slajd 21.

Iskustvo 3. Cilj: „Odrediti vrijeme širenja mirisa osvježivača zraka i parfema u prostoriji.”

Napredak eksperimenta. 1. Pritisnite ventil na bočici osvježivača dok ste u udaljenom uglu prostorije. Njegov miris se proširio prostorijom u roku od 15 sekundi. 2. Navlažite pamučni štapić parfemom i stavite ga na prozorsku dasku. Miris parfema se proširio prostorijom u roku od 40 sekundi.

Zaključak: proces difuzije se odvija u plinovima i to prilično brzo.

Učenik 3. Možemo zaključiti da do difuzije u plinovima dolazi zbog međusobnog prodiranja molekula jedne tvari između molekula druge u periodu od nekoliko sekundi do nekoliko minuta.

3) Demonstracija eksperimenta od strane nastavnika: a) u posudi se nalazi rastvor bakar sulfata, kap gvaša; sipajte čistu vodu u posude odozgo; b) čašu tople i hladne vode ubaciti zrnca kalijum permanganata. Nakon određenog vremenskog perioda, posmatramo rezultat.

– Zašto sva voda nije odjednom dobila boju?

– Uporedite proces difuzije u gasovima i tečnostima.

– Gdje se kalijum permanganat brže otapa? Zašto?

Djeca donose zaključke o toku difuzije ovisno o fizičkim karakteristikama agregatnih stanja tvari i temperature.

4) Učenici navode primjere ispoljavanja difuzije tečnosti u tečnosti i iznose rezultate svojih zapažanja.

Učenik 4. Slajd 22.

Primer posmatranja difuzije tečnosti u tečnostima je pčelinji otrov - to je bezbojna prozirna tečnost aromatičnog mirisa, koja ima visoku biološku aktivnost i dobro deluje u lečenju reume, čireva, bronhijalne astme i očnih bolesti.

Pitanje razredu: „Kako objasniti visoku biološku aktivnost pčelinjeg otrova?“ Naravno, tijek bioloških procesa povezan je s kretanjem molekula otrova i njihovom interakcijom s međućelijskom tekućinom vezivnog tkiva.

Učenik 5. Slajd 23-24.

Prisjetimo se jedne istorijske činjenice. Godine 1638., ambasador Vasilij Starkov je caru Mihailu Fedoroviču od mongolskog Altin-kana na poklon doneo 4 funte suvog lišća. Ova biljka se zove čaj. Za pripremu čaja koriste se cvjetovi i listovi nekih biljaka: jasmina, ruže, lipe, origana, nane, majčine dušice i drugih. U čvrstom stanju, boja čaja zavisi od načina obrade listova: zelena - sušenjem u hladu, a crna - termičkom obradom listova. Pitanje razredu: „Na kom fenomenu se zasniva kuvanje čaja?“ Da, o difuziji molekula vode i biljnih boja.

Učenik 4. Slajd 25-27. Naš eksperiment.

Ko od nas nije skuvao čaj? Odlučili smo da uporedimo brzinu difuzije pri kuvanju čaja sa hladnom i toplom vodom. Proces difuzije se ubrzava sa povećanjem temperature. Čaj se gotovo odmah skuva u vrućoj vodi. Ali na hladnom - tek nakon najmanje jednog dana. Dodavanje kriške limuna posvjetljuje čaj. Boja čaja je smeđa samo u neutralnom okruženju (voda). Dakle, proces difuzije u tečnostima se odvija sporije nego u gasovima.

Učenik 5. Slajd 28.

Za zasićenje boje repe, u vodu se dodaje octena kiselina (na primjer, u boršč). Prisustvo nasjeckanih kriški cvekle u kiselom kupusu dovodi do obojenja. Molekuli boje zauzimaju prostor između molekula vode i listova kupusa.

dakle: Difuzija u tečnostima nastaje zbog međusobnog prodiranja molekula jedne supstance između molekula druge u periodu od nekoliko minuta do nekoliko sati, njen protok zavisi od temperature.

5) Studentski izvještaji o primjerima ispoljavanja difuzije čvrstog stanja u gasovima, tečnostima i čvrstim materijama i prikaz rezultata svojih posmatranja.

Učenik 6. Slajd 29.

Primjer difuzije čvrste tvari u plinovima je stvaranje mirisa joda i soli na morskoj obali. Morska voda isparava, a čestice soli ulaze u atmosferu zajedno s kapljicama vode. Kapljice vode pretvaraju se u vodenu paru, a čestice soli ostaju u zraku. Tako godišnje u atmosferu dospe do 2 milijarde tona soli.

Student 7. Slajd 30-31.

Drugi primjer je stvaranje smoga, žute magle koja truje zrak koji udišemo. Trenutno je problem zagađenja zraka smogom povezan sa česticama koje putuju na velike udaljenosti. Veličine takvih čestica u vazduhu kreću se od 0,1 -2000 mikrona. Suspendirane čestice, počevši od kadmijuma do oksida bakra, dolaze iz motornih vozila, ostalo iz privrednih i industrijskih kompleksa. Smog je glavni uzročnik respiratornih i srčanih oboljenja i oslabljenog ljudskog imuniteta.

Učenik 8. Slajd 33-35.

Primjer difuzije čvrste tvari u tekućinama je proces soljenja povrća, gljiva, voća i kupusa. Prilikom soljenja kristali soli se raspadaju na ione Na i Cl u vodenoj otopini, pomiču se nasumično i zauzimaju prostor između pora prehrambenih proizvoda.

Kako se ne sjetiti pravljenja kompota i džema? Koriste šećer, kristalnu supstancu koja se u vodi razlaže na molekule glukoze i fruktoze i difundira između molekula vode.

Učenik 6. Slajd 36.

Godine 1747. evropski naučnici su otkrili da stočna repa sadrži šećer. Bilo je oko 1%. Uzgajivačima je trebalo mnogo truda da dobiju sorte pogodne za industrijsku proizvodnju. Koju ulogu igra fenomen difuzije u proizvodnji šećera?

Ovaj proces je prilično komplikovan: oprana repa se reže i stavlja u kotlove, propušta kroz toplu vodu. Difundira s molekulima šećera otopljenim u cvekli i izlazi iz kotlova kao slatki tamnosmeđi sirup, koji se zatim bistri i procijedi. Dobijeni svijetli i bistri sok se prokuha, voda ispari i dobije se gusta šećerna kaša. Ona se šalje u centrifugu. Bijeli kristali se skupljaju u gomilu - ovo je granulirani šećer, a tekućina je melasa.

Student 7. Slajd 37-40. Naš eksperiment.

Svrha: „Uočavanje rastvaranja kristala kalijum permanganata, šećera, tableta Mucaltina u vodi; pripremanje kiselih krastavaca, kiselog kupusa, slane ribe i masti kod kuće.”

Napredak eksperimenta.

Čvrste materije kao što su kristali kalijum permanganata, komadići šećera i tablete Mucaltina stavljene su u hladnu i toplu vodu. Svježi krastavci preliveni su vrelom slanom salamuricom, isjeckani kupus posut solju, a svježe smrznuti losos i komad masne svinjetine posuti solju. Proces difuzije čvrstih materija u tečnostima u ovim eksperimentima se manifestovao u rasponu od nekoliko sati do nekoliko dana.

Zaključak: proces difuzije čvrstih materija u tečnostima odvija se sporije nego u gasovima i zavisi od temperature.

Student 8. Slide41-42. Razmotrimo fenomen difuzije čvrstog u čvrstom stanju.

Da bi se željeznim i čeličnim dijelovima dala tvrdoća, otpornost na habanje i krajnja čvrstoća, njihove površine su podvrgnute difuznom zasićenju ugljikom na temperaturi od 100ºC u trajanju od 5-10 sati (ovaj proces se naziva karburizacija). Rezultat je visokougljični čelik.

Engleski metalurg William Roberts-Austin mjerio je difuziju zlata u olovu. On je stopio tanak disk zlata na olovni cilindar. Ovaj cilindar sam stavio u rernu u kojoj je temperatura 200ºC i držao u rerni 10 dana. Zatim je isjekao cilindar na tanke diskove i izmjerio masu zlata koja je prodrla u svaki dio olova. Roberts-Austin je također primijetio da olovo i zlato prodiru jedno u drugo kada su bili čvrsto stisnuti. Kroz cijeli olovni cilindar prošla je prilično mjerljiva količina zlata. Kako se eksperiment nastavio, atomi zlata su bili ravnomjerno raspoređeni po olovnom cilindru.

Eksperimentalno je utvrđeno da cink difundira u bakar na 300°C skoro 100 miliona puta brže nego na sobnoj temperaturi, a zlato prodire 1 mm za 5 godina.

Učenik 6. Slajd 43-44. Naš eksperiment.

Cilj: “Uočavanje fenomena difuzije između molekula kalijum permanganata i voska.”

Napredak eksperimenta. Pokrijte kristale kalijum permanganata otopljenim voskom. Proces difuzije u čvrstim materijama odvija se najsporije. Stoga se rezultat eksperimenta mogao uočiti tek nakon 2 mjeseca.

Zaključak: proces difuzije u čvrstim materijama odvija se vrlo sporo, od nekoliko mjeseci do nekoliko godina.

Učenik 7. Dakle: Brzina difuzije zavisi od stanja agregacije u kojem se supstance nalaze. Difuzija se najbrže odvija u gasovima, sporije u tečnostima i vrlo sporo u čvrstim materijama.

6) Nastavnik: Zaključak časa(pisati u sveske). Slajd 45.

• Razlog difuzije je nasumično kretanje molekula.
• Brzina difuzije zavisi od stanja agregacije kontaktnih tela.
• Difuzija je brza u gasovima, sporija u tečnostima i veoma spora u čvrstim materijama.
• Proces difuzije se ubrzava sa povećanjem temperature, sa smanjenjem viskoziteta medija i veličine čestica.

V. Početna provjera savladanosti gradiva.

Prosječan nivo:

1. Koja salamura - topla ili hladna - će brže kiseliti krastavce?
2. Zašto se tkanina obojena bojom lošeg kvaliteta ne može držati u kontaktu sa svijetlim platnom kada je mokra?

Dovoljan nivo:

1. Zašto dim iz vatre, koji se diže prema gore, brzo prestaje biti vidljiv čak i po mirnom vremenu?
2. Hoće li se mirisi širiti u hermetički zatvorenom podrumu bez propuha?

Visoki nivo:

1. Otvorena posuda sa etrom balansirana je na vagi i ostavljena na miru. Nakon nekog vremena, ravnoteža vage je poremećena. Zašto?
2. Kakav je značaj difuzije za respiratorne procese ljudi i životinja?

VII. Zadaća.

1. Paragraf 9, pitanja za paragraf;
2. Eksperimentalni zadatak (opisati fenomene difuzije uočene kod kuće).
3. Odgovorite na pitanje pismenim putem:
   • Zašto slatki sirup ima ukus voća tokom vremena? (prosječan nivo)
   • Zašto usoljena haringa postaje manje slana nakon što je neko vrijeme ostavljena u vodi? (dovoljan nivo)
   • Zašto se prilikom lijepljenja i lemljenja koriste tekući ljepilo i rastopljeni lem? (visoki nivo)

Učitelj: Hvala na pažnji i radu. Doviđenja.

Bibliografija.

1. Semke A.I. „Nestandardni problemi u fizici“, Jaroslavlj: Akademija razvoja, 2007.
2. Šustova L.V., Šustov S.B. "Hemijske osnove ekologije." – M.: Obrazovanje, 1995.
3. Lukashik V.I. Zadatak iz fizike za 7-8 razred. – M.: Obrazovanje, 2002.
4. Katz Ts.B. Biofizika u nastavi fizike. – M.: Obrazovanje, 1998.
5. Encyclopedia Physics. – M.: Avanta +, 1999.
6. Bogdanov K.Yu. Fizičar u posjeti biologu. – M.: Nauka, 1986.
7. Enochovich A.S. Handbook of Physics. – M.: Obrazovanje, 1990.
8. Olgin O.I. Eksperimenti bez eksplozija. – M.: Hemija, 1986.
9. Kovtunovich M.G. "Kućni eksperiment iz fizike 7-11 razreda." – M.: Humanitarni izdavački centar, 2007.
10. Internet resursi.

Primijeniti stečena znanja i vještine za rješavanje praktičnih problema u svakodnevnom životu

Učenici izvršavaju zadatak, pamte, ostvaruju cilj koristeći vlastite resurse pamćenja i razmišljanja. Oni sastavljaju odgovor, izražavaju svoje gledište i dolaze do konsenzusa.

Kontrolišu svoje vreme, ispravnost i redosled svojih i sagovorničkih izjava tokom radnog procesa

Difuzija u prirodi i tehnologiji

Rade sa tekstovima koje će svaka grupa dobiti. Zadatak svake grupe je da istakne glavne tačke u tekstu i napiše priču o primjeni procesa difuzije u ovoj oblasti. Može biti nekoliko govornika iz grupe.

Tekst grupe 1. Difuzija u biljnom svijetu

K.A. Timiryazev je rekao: „Bilo da govorimo o ishrani korijena zbog tvari koje se nalaze u tlu, da li govorimo o zračnoj ishrani listova zbog atmosfere ili o ishrani jednog organa na račun drugog, susjednog. - svugdje ćemo pribjeći istim razlozima za objašnjenje: difuzija."
Zaista, u biljnom svijetu uloga difuzije je vrlo važna. Na primjer, veliki razvoj lisne krošnje drveća objašnjava se činjenicom da difuzna izmjena kroz površinu lišća obavlja ne samo funkciju disanja, već djelomično i ishranu. Trenutno je široko rasprostranjena folijarna prihrana voćaka prskanjem njihovih krošnji.
Difuzni procesi igraju glavnu ulogu u opskrbi prirodnih rezervoara i akvarija kisikom. Kisik dospijeva u dublje slojeve vode u stajaćim vodama zbog difuzije kroz njihovu slobodnu površinu. Stoga su bilo kakva ograničenja na slobodnoj površini vode nepoželjna. Na primjer, lišće ili patkica koja prekriva površinu vode može potpuno zaustaviti pristup kisika vodi i dovesti do smrti njenih stanovnika. Iz istog razloga, posude s uskim vratom nisu prikladne za korištenje kao akvarij.

Tekst 2 grupe. Uloga difuzije u ljudskoj probavi i disanju

Najveća apsorpcija hranljivih materija se dešava u tankim crevima čiji su zidovi za to posebno prilagođeni. Unutrašnja površina ljudskog crijeva iznosi 0,65 m2. Prekrivena je resicama - mikroskopskim formacijama sluznice visine 0,2-1 mm, zbog čega stvarna površina crijeva doseže 4-5 m2, tj. dostiže 2-3 puta veću površinu cijelog tijela. Proces apsorpcije nutrijenata u crijevima moguć je zbog difuzije.
Disanje - prijenos kisika iz okoline u tijelo kroz njegove integumente - odvija se brže, što je veća površina tijela i okoline, a što je sporije, to su omoti tijela deblji i gušći. Iz ovoga je jasno da mali organizmi, kod kojih je površina velika u odnosu na zapreminu tijela, mogu uopće bez posebnih organa za disanje, zadovoljavajući se protokom kisika isključivo kroz vanjski omotač.
Kako osoba diše? Kod ljudi u disanju učestvuje cijela površina tijela - od najdeblje epiderme peta do dlaka prekrivenog vlasišta. Posebno intenzivno diše koža na grudima, leđima i stomaku. Zanimljivo je da su ova područja kože znatno intenzivnija od pluća u smislu intenziteta disanja. Uz istu veličinu respiratorne površine, kisik se ovdje može apsorbirati za 28%, a ugljični dioksid se može osloboditi čak 54% više nego u plućima. Međutim, u cjelokupnom respiratornom procesu učešće kože je zanemarljivo u odnosu na pluća, jer ukupna površina pluća, ako se proširi svih 700 miliona alveola, nastaju mikroskopski mjehurići kroz čije zidove dolazi do izmjene plina između zraka i krvi, iznosi oko 90-100 m2, a ukupna površina ljudske kože je oko 2 m2, odnosno 45-50 puta manja. Dakle, difuzija je od velike važnosti u životnim procesima ljudi, životinja i biljaka. Zahvaljujući difuziji, kiseonik iz pluća prodire u ljudsku krv, a iz krvi u tkiva.

Tekst grupe 3. Primjena difuzije u tehnologiji.

Difuzija se široko koristi u industriji. Difuzijsko zavarivanje metala zasniva se na fenomenu difuzije. Metoda difuzionog zavarivanja koristi se za spajanje metala, nemetala, metala i nemetala te plastike. Delovi se stavljaju u zatvorenu komoru za zavarivanje sa jakim vakuumom, komprimuju i zagrevaju na 800 stepeni. U ovom slučaju dolazi do intenzivne međusobne difuzije atoma u površinskim slojevima materijala u kontaktu. Difuzijsko zavarivanje se uglavnom koristi u industriji elektronike i poluvodiča, te preciznom inženjerstvu.
Difuzijski aparat se koristi za ekstrakciju rastvorljivih supstanci iz drobljenog čvrstog materijala. Takvi uređaji su rasprostranjeni uglavnom u proizvodnji šećera od repe, gdje se koriste za dobivanje šećernog soka iz čipsa repe zagrijanog zajedno s vodom.
Proces metalizacije zasniva se na fenomenu difuzije - pokrivanju površine proizvoda slojem metala ili legure da bi mu se dale fizička, hemijska i mehanička svojstva koja se razlikuju od svojstava metaliziranog materijala. Koristi se za zaštitu proizvoda od korozije, habanja, povećanje kontaktne električne provodljivosti i u dekorativne svrhe. Za povećanje tvrdoće i otpornosti na toplinu čeličnih dijelova koristi se karburizacija. Sastoji se od stavljanja čeličnih dijelova u kutiju sa grafitnim prahom, koja se ugrađuje u termičku peć. Zbog difuzije, atomi ugljika prodiru u površinski sloj dijelova. Dubina prodiranja zavisi od temperature i vremena držanja delova u termalnoj peći.

Tekst za grupu 4. Ali difuzija nije uvijek dobra za ljude. Nažalost, potrebno je napomenuti štetne manifestacije ovog fenomena. Dimnjaci preduzeća emituju u atmosferu ugljen-dioksid, azotne okside i sumpor. Trenutno ukupna količina emisije gasova u atmosferu prelazi 40 milijardi tona godišnje. Višak ugljičnog dioksida u atmosferi opasan je za živi svijet Zemlje, remeti ciklus ugljika u prirodi i dovodi do stvaranja kiselih kiša. Proces difuzije igra veliku ulogu u zagađenju rijeka, mora i okeana. Godišnje ispuštanje industrijskih i kućnih otpadnih voda u svijetu iznosi oko 10 triliona tona.
Zagađenje vodnih tijela dovodi do nestanka života u njima, a voda koja se koristi za piće mora se prečišćavati, što je veoma skupo. Osim toga, u kontaminiranoj vodi se javljaju kemijske reakcije, oslobađajući toplinu. Temperatura vode raste, a sadržaj kisika u vodi se smanjuje, što je loše za vodene organizme. Zbog porasta temperature vode mnoge rijeke se više ne smrzavaju zimi.
Za smanjenje emisije štetnih plinova iz industrijskih cijevi i cijevi termoelektrana ugrađuju se posebni filteri. Da bi se spriječilo zagađenje vodnih tijela, potrebno je osigurati da se smeće, otpad od hrane, stajnjak i razne vrste hemikalija ne bacaju u blizini obala.

Apsolutno svi ljudi su čuli za takav koncept kao što je difuzija. Ovo je bila jedna od tema na časovima fizike u 7. razredu. Unatoč činjenici da nas ovaj fenomen okružuje apsolutno posvuda, malo ljudi zna za njega. Šta to uopšte znači? Šta je fizičko značenje, a kako uz nju olakšati život? Danas ćemo pričati o tome.

Difuzija u fizici: definicija

To je proces prodiranja molekula jedne tvari između molekula druge tvari. Jednostavno rečeno, ovaj proces se može nazvati miješanjem. Tokom ovoga do miješanja dolazi do međusobnog prodiranja molekula tvari međusobno. Na primjer, pri pravljenju kafe, molekuli instant kafe prodiru u molekule vode i obrnuto.

Brzina ovog fizičkog procesa zavisi od sledećih faktora:

1. Temperatura.
2. Agregatno stanje supstance.
3. Spoljni uticaj.

Što je temperatura supstance viša, to se molekuli brže kreću. dakle, proces mešanja javlja se brže na visokim temperaturama.

Agregatno stanje materije - najvažniji faktor. U svakom stanju agregacije, molekuli se kreću određenom brzinom.

Difuzija se može pojaviti u sljedećim stanjima agregacije:

1. Tečnost.
2. Solid.

Najvjerovatnije će čitalac sada imati sljedeća pitanja:

1. Koji su uzroci difuzije?
2. Gdje se to događa brže?
3. Kako se primjenjuje u stvarnom životu?

Odgovore na njih možete pronaći u nastavku.

Uzroci

Apsolutno sve na ovom svijetu ima svoj razlog. I difuzija nije izuzetak. Fizičari savršeno razumiju razloge za njegovu pojavu. Kako ih možemo prenijeti prosječnom čovjeku?

Sigurno su svi čuli da su molekuli u stalnom kretanju. Štaviše, ovo kretanje je neuređeno i haotično, a brzina mu je vrlo velika. Zahvaljujući tom kretanju i stalnom sudaru molekula dolazi do njihovog međusobnog prodiranja.

Ima li dokaza o ovom pokretu? Svakako! Sjećate se kako ste brzo osjetili miris parfema ili dezodoransa? A miris hrane koju priprema tvoja majka u kuhinji? Zapamtite koliko brzo priprema čaja ili kafe. Sve ovo se ne bi moglo dogoditi da nije bilo kretanja molekula. Zaključujemo da je glavni razlog difuzije stalno kretanje molekula.

Sada ostaje samo jedno pitanje - šta je izazvalo ovaj pokret? Pokreće ga želja za ravnotežom. Odnosno, u supstanci postoje područja sa visokim i niskim koncentracijama ovih čestica. I zahvaljujući toj želji, oni se stalno kreću iz područja visoke koncentracije u nisku koncentraciju. Stalno su sudaraju jedno s drugim, i dolazi do međusobnog prodiranja.

Difuzija u gasovima

Proces miješanja čestica u plinovima je najbrži. Može se pojaviti između homogenih plinova i između plinova različitih koncentracija.

Živopisni primjeri iz života:

1. Osvježivač zraka osjetite kroz difuziju.
2. Osjetite miris hrane koja se kuha. Imajte na umu da ćete ga odmah osjetiti, ali miris osvježivača nakon nekoliko sekundi. To se objašnjava činjenicom da je pri visokim temperaturama brzina kretanja molekula veća.
3. Suze koje dobijete kada seckate luk. Molekuli luka se miješaju s molekulima zraka, a vaše oči reagiraju na to.

Kako dolazi do difuzije u tečnostima?

Difuzija u tečnostima je sporija. Može trajati od nekoliko minuta do nekoliko sati.

Najupečatljiviji primjeri iz života:

1. Kuvanje čaja ili kafe.
2. Mešanje vode i kalijum permanganata.
3. Priprema otopine soli ili sode.

U tim slučajevima, difuzija se javlja vrlo brzo (do 10 minuta). Međutim, ako se na proces primjenjuje vanjski utjecaj, na primjer, miješanje ovih otopina žlicom, tada će proces ići mnogo brže i neće trajati više od jedne minute.

Difuzija pri miješanju gušćih tekućina će trajati mnogo duže. Na primjer, miješanje dva tečna metala može potrajati nekoliko sati. Naravno, to možete učiniti za nekoliko minuta, ali u ovom slučaju će uspjeti legura niske kvalitete.

Na primjer, difuzija pri miješanju majoneze i pavlake će potrajati jako dugo. Međutim, ako pribjegnete pomoći vanjskog utjecaja, tada ovaj proces neće trajati ni minut.

Difuzija u čvrstim materijama: primjeri

U čvrstim tijelima, međusobno prodiranje čestica odvija se vrlo sporo. Ovaj proces može potrajati nekoliko godina. Njegovo trajanje ovisi o sastavu tvari i strukturi njene kristalne rešetke.

Eksperimenti koji dokazuju da difuzija u čvrstim materijama postoji.

1. Adhezija dvije ploče od različitih metala. Ako ove dvije ploče držite blizu jedna drugoj i pod pritiskom, u roku od pet godina između njih će biti sloj širine 1 milimetar. Ovaj mali sloj će sadržavati molekule oba metala. Ove dvije ploče će biti spojene zajedno.
2. Vrlo tanak sloj zlata nanosi se na tanki olovni cilindar. Nakon čega se ova struktura stavlja u pećnicu na 10 dana. Temperatura vazduha u rerni je 200 stepeni Celzijusa. Nakon što je ovaj cilindar isječen na tanke diskove, bilo je vrlo jasno vidljivo da je olovo prodrlo u zlato i obrnuto.

Primjeri difuzije u okolini

Kao što ste već shvatili, što je medij tvrđi, to je niža brzina miješanja molekula. Hajde sada da razgovaramo o tome gde u stvarnom životu možete dobiti praktične koristi od ovog fizičkog fenomena.

Proces difuzije se stalno dešava u našim životima. Čak i kada ležimo na krevetu, vrlo tanak sloj naše kože ostaje na površini plahte. Takođe upija znoj. Zbog toga se krevet zaprlja i treba ga promijeniti.

Dakle, manifestacija ovog procesa u svakodnevnom životu može biti kako slijedi:

1. Kada puter namažete na kruh, on se upija u njega.
2. Prilikom kiseljenja krastavaca, sol prvo difundira s vodom, nakon čega slana voda počinje da difundira s krastavcima. Kao rezultat, dobijamo ukusnu užinu. Banke treba zamotati. To je neophodno kako bi se osiguralo da voda ne ispari. Tačnije, molekuli vode ne bi trebali difundirati s molekulima zraka.
3. Prilikom pranja posuđa molekuli vode i deterdženta prodiru u molekule preostalih komada hrane. To im pomaže da se skinu sa tanjira i učine ga čistijim.

Manifestacija difuzije u prirodi:

1. Proces oplodnje nastaje upravo zbog ovog fizičkog fenomena. Molekuli jajne ćelije i spermatozoida difundiraju, nakon čega se pojavljuje embrion.
2. Đubrenje tla. Korištenjem određenih kemikalija ili komposta tlo postaje plodnije. Zašto se ovo dešava? Ideja je da se molekuli gnojiva difundiraju s molekulima tla. Nakon toga dolazi do procesa difuzije između molekula tla i korijena biljke. Zahvaljujući tome, sezona će biti produktivnija.
3. Miješanje industrijskog otpada sa zrakom ga uvelike zagađuje. Zbog toga, zrak u krugu od jednog kilometra postaje vrlo prljav. Njegovi molekuli difundiraju s molekulima čistog zraka iz susjednih područja. Tako se ekološka situacija u gradu pogoršava.

Manifestacija ovog procesa u industriji:

1. Silikonizacija je proces difuznog zasićenja silicijumom. Izvodi se u atmosferi gasa. Silicijum zasićen sloj dijela nema veliku tvrdoću, ali visoku otpornost na koroziju i povećanu otpornost na habanje u morskoj vodi, dušičnoj, klorovodičnoj i sumpornoj kiselini.
2. Difuzija u metalima igra važnu ulogu u proizvodnji legura. Da bi se dobila visokokvalitetna legura, potrebno je proizvoditi legure na visokim temperaturama i pod vanjskim utjecajima. Ovo će značajno ubrzati proces difuzije.

Ovi procesi se javljaju u različitim industrijama:

1. Electronic.
2. Semiconductor.
3. Mehanički inžinjering.

Kao što razumete, proces difuzije može imati i pozitivne i negativne efekte na naše živote. Morate biti u stanju upravljati svojim životom i maksimizirati koristi od ovog fizičkog fenomena, kao i minimizirati štetu.

Sada znate suštinu takvog fizičkog fenomena kao što je difuzija. Sastoji se u međusobnom prodiranju čestica zbog njihovog kretanja. A u životu se apsolutno sve kreće. Ako ste student, onda ćete nakon čitanja našeg članka sigurno dobiti ocjenu 5. Sretno!

Jeste li ikada vidjeli horde malih dosadnih mušica kako se nasumično roje iznad vaše glave? Ponekad se čini kao da nepomično vise u zraku. S jedne strane, ovaj roj je nepomičan, s druge, insekti u njemu se neprestano kreću, čas udesno, čas ulijevo, čas gore, čas dolje, neprestano se sudaraju i ponovo raspršuju unutar ovog oblaka, kao da ih nevidljiva sila drži zajedno.

Kretanja molekula su slične haotične prirode, dok tijelo održava stabilan oblik. Ovo kretanje se naziva toplotno kretanje molekula.

Brownovo kretanje

Davne 1827. godine, poznati britanski botaničar Robert Brown koristio je mikroskop za proučavanje ponašanja mikroskopskih čestica polena u vodi. Primijetio je da se čestice neprestano kreću u haotičnom redoslijedu koji je prkosio logičnom objašnjenju, a to nasumično kretanje nije ovisilo ni o kretanju tekućine u kojoj su se nalazile, niti o njenom isparavanju. Najmanje čestice polena opisale su složene, misteriozne putanje. Zanimljivo je da se intenzitet takvog kretanja ne smanjuje s vremenom i nije povezan s kemijskim svojstvima medija, već samo raste ako se smanji viskoznost ovog medija ili veličina pokretnih čestica. Osim toga, temperatura ima veliki utjecaj na brzinu kretanja molekula: što je viša, čestice se brže kreću.

Difuzija

Davno su ljudi shvatili da se sve tvari na svijetu sastoje od sićušnih čestica: jona, atoma, molekula, a između njih postoje praznine i te se čestice neprestano i haotično kreću.

Posljedica toplinskog kretanja molekula je difuzija. Primjere možemo vidjeti gotovo svugdje u svakodnevnom životu: i u svakodnevnom životu i u divljini. To je širenje mirisa, lijepljenje raznih čvrstih predmeta i miješanje tekućina.

Naučno gledano, difuzija je fenomen prodiranja molekula jedne supstance u prostore između molekula druge supstance.

Gasovi i difuzija

Najjednostavniji primjer difuzije u plinovima je prilično brzo širenje mirisa (i ugodnih i ne baš ugodnih) u zraku.

Difuzija u plinovima može biti izuzetno opasna zbog ove pojave, trovanje ugljičnim dioksidom i drugim otrovnim plinovima nastaje munjevitom brzinom.

Ako se difuzija u plinovima odvija brzo, najčešće za nekoliko sekundi, tada difuzija u tekućinama traje cijelih minuta, a ponekad čak i sati. Zavisi od gustine i temperature.

Jedan primjer je vrlo brzo otapanje soli, alkohola i kiselina, stvarajući homogene otopine za kratko vrijeme.

Difuzija u čvrstim materijama

U čvrstim materijama, difuzija je najteža pri uobičajenim sobnim ili uličnim temperaturama. Svi moderni i stari školski udžbenici opisuju eksperiment sa olovnim i zlatnim pločama kao primjer. Ovaj eksperiment je pokazao da je tek nakon više od četiri godine zanemariva količina zlata prodrla u olovo, a da je olovo prodrlo u zlato do dubine od najviše pet milimetara. Ova razlika je zbog činjenice da je gustina olova mnogo veća od gustine zlata.

Posljedično, brzina i intenzitet difuzije zavise ne samo od gustoće tvari i brzine haotičnog kretanja molekula, a brzina, zauzvrat, ovisi o temperaturi. Difuzija je intenzivnija i brža na višim temperaturama.

Primjeri difuzije u svakodnevnom životu

Ne razmišljamo ni o tome da se svaki dan skoro na svakom koraku susrećemo sa fenomenom difuzije. Zbog toga se ovaj fenomen smatra jednim od najznačajnijih i najzanimljivijih u fizici.

Jedan od najjednostavnijih primjera difuzije u svakodnevnom životu je otapanje šećera u čaju ili kafi. Ako stavite komad šećera u čašu kipuće vode, nakon nekog vremena će nestati bez traga, a čak će i volumen tekućine ostati gotovo nepromijenjen.

Ako pažljivo pogledate oko sebe, možete pronaći mnogo primjera difuzije koji nam olakšavaju život:

• otapanje praha za pranje, kalijum permanganata, soli;
• raspršivanje osvježivača zraka;
• aerosoli za grlo;
• ispiranje prljavštine s površine rublja;
• umjetnik miješa boje;
• gnječenje tijesta;
• priprema bogate čorbe, supe i umake, slatke kompote i voćne napitke.

Godine 1638., vraćajući se iz Mongolije, ambasador Vasilij Starkov je ruskom caru Mihailu Fedoroviču poklonio skoro 66 kg osušenog lišća čudne kiselkaste arome. Moskovljani koji je nikada nisu probali jako su voljeli ovu osušenu biljku, a i dalje je sa zadovoljstvom koriste. Jeste li ga prepoznali? Naravno, riječ je o čaju koji se kuha zahvaljujući fenomenu difuzije.

Primjeri difuzije u okolini

Uloga difuzije u svetu oko nas je veoma velika. Jedan od najvažnijih primjera difuzije je cirkulacija krvi u živim organizmima. Kiseonik iz zraka prodire u krvne kapilare smještene u plućima, zatim se u njima rastvara i distribuira po cijelom tijelu. Zauzvrat, ugljični dioksid difundira iz kapilara u alveole pluća. Hranjive tvari oslobođene iz hrane prodiru u stanice difuzijom.

Kod zeljastih biljnih vrsta difuzija se odvija kroz njihovu cijelu zelenu površinu, kod većih cvjetnica - kroz lišće i stabljike, u grmlju i drveću - kroz pukotine na kori debla i grana i leća.

Osim toga, primjer difuzije u okolnom svijetu je apsorpcija vode i minerala otopljenih u njoj korijenskim sistemom biljaka iz tla.

Upravo je difuzija razlog što je sastav donjeg sloja atmosfere heterogen i sastoji se od nekoliko plinova.

Nažalost, u našem nesavršenom svijetu, vrlo je malo ljudi koji ne znaju šta je injekcija, poznata i kao „šut“. Ova vrsta bolnog, ali efikasnog tretmana takođe se zasniva na fenomenu difuzije.

Zagađenje okoliša: tla, zraka, vodenih tijela - to su također primjeri difuzije u prirodi.

Beli oblaci koji se tope na plavom nebu, tako omiljeni pesnicima svih vremena, takođe su difuzija poznata svakom srednjoškolcu!

Dakle, difuzija je nešto bez čega bi naš život bio ne samo teži, već gotovo nemoguć.