Что нужно знать
Диффузия — это явление взаимного проникновения частиц одного вещества между частицами другого вещества вследствие их непрерывного хаотического движения. Диффузия происходит в газах, жидкостях и твёрдых телах, но с разной скоростью. Быстрее всего диффузия происходит в газах, медленнее — в жидкостях, а медленнее всего — в твёрдых телах. Чем выше температура вещества, тем быстрее движутся его частицы и тем интенсивнее происходит диффузия. Скорость диффузии также зависит от вида вещества и расстояния, на которое должны переместиться частицы. В повседневной жизни примером диффузии является распространение запаха духов по комнате. Специальной формулы для расчёта диффузии в курсе физики 7 класса не требуется, поэтому её скорость обычно сравнивают качественно. Важно помнить, что диффузия происходит самостоятельно благодаря движению частиц, а не потому, что вещества специально перемешивают. Типичная ошибка учеников — считать, что диффузия возможна только в газах и жидкостях, хотя она происходит и в твёрдых телах.
Тест: 10 вопросов
Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.
1. Что называют диффузией?
- Изменение объёма тела при нагревании
- Взаимное проникновение частиц одного вещества между частицами другого вещества
- Передачу тепла от одного тела к другому
- Движение тела под действием силы
Диффузия возникает благодаря непрерывному хаотическому движению частиц веществ. В результате вещества постепенно смешиваются.
2. Какова основная причина возникновения диффузии?
- Изменение формы тела
- Действие силы тяжести
- Непрерывное хаотическое движение частиц вещества
- Движение Земли вокруг Солнца
Частицы вещества постоянно движутся в различных направлениях. Благодаря этому частицы одного вещества проникают между частицами другого.
3. В каком агрегатном состоянии диффузия происходит быстрее всего при одинаковой температуре?
- С одинаковой скоростью во всех состояниях
- В жидком
- В твёрдом
- В газообразном
В газах частицы движутся свободнее и быстрее, поэтому смешивание веществ происходит значительно быстрее, чем в жидкостях и твёрдых телах.
4. Как изменение температуры влияет на скорость диффузии?
- При повышении температуры диффузия ускоряется
- При повышении температуры диффузия замедляется
- При повышении температуры диффузия полностью прекращается
- Температура никак не влияет на диффузию
При нагревании частицы движутся быстрее, поэтому взаимное проникновение частиц веществ происходит интенсивнее.
5. Какой из перечисленных процессов является примером диффузии?
- Плавление льда на солнце
- Распространение запаха духов по комнате
- Движение автомобиля по дороге
- Падение камня на землю
Частицы пахучего вещества перемещаются в воздухе и постепенно распространяются по комнате, смешиваясь с частицами воздуха.
6. В каком случае диффузия происходит быстрее?
- Диффузия происходит только при кипении воды
- Скорость диффузии не зависит от температуры
- При смешивании холодной и горячей воды быстрее в горячей воде
- При смешивании веществ быстрее в холодной воде
В горячей воде частицы движутся быстрее, чем в холодной, поэтому диффузия происходит интенсивнее.
7. Происходит ли диффузия в твёрдых телах?
- Да, причём быстрее, чем в газах
- Нет, частицы твёрдых тел неподвижны
- Только при полном плавлении твёрдого тела
- Да, но обычно очень медленно
Частицы твёрдых тел также движутся, хотя преимущественно колеблются около определённых положений. Поэтому диффузия в твёрдых телах возможна, но происходит медленно.
9. В двух одинаковых сосудах находится вода. В первом температура воды 20 °C, во втором — 60 °C. В какой воде диффузия красителя произойдёт быстрее?
- Во второй, при 60 °C
- С одинаковой скоростью
- В первой, при 20 °C
- Диффузия не произойдёт ни в одном сосуде
При более высокой температуре частицы воды движутся быстрее. Поэтому краситель быстрее распространяется в воде температурой 60 °C.
11. В каком варианте правильно расположены вещества по уменьшению скорости диффузии при одинаковой температуре?
- Газы, твёрдые тела, жидкости
- Газы, жидкости, твёрдые тела
- Жидкости, газы, твёрдые тела
- Твёрдые тела, жидкости, газы
В газах диффузия происходит быстрее всего, в жидкостях медленнее, а в твёрдых телах обычно очень медленно.
12. За 2 минуты при условно постоянной скорости частицы вещества распространились на 12 см. Какова скорость их распространения?
- 10 см/мин
- 4 см/мин
- 6 см/мин
- 24 см/мин
Используем формулу скорости: v = s / t. Подставляем значения: v = 12 / 2 = 6 см/мин. Это условная модель равномерного движения, используемая для тренировки вычислений.