Номер 2, страница 63, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 2. Строение вещества. Параграф 15. Использование диффузии для решения практических задач - номер 2, страница 63.

Условие.

2. Если железную деталь поместить в угольный порошок, содержащий углерод, а затем нагреть, то поверхностный слой железа обогатится углеродом (цементация). Какое физическое явление лежит в основе данной технологии?

Решение.

Решение

Описанный процесс, при котором поверхностный слой железной детали обогащается углеродом при нагревании в угольном порошке, называется цементацией. В основе этого технологического процесса лежит физическое явление диффузии.

Диффузия — это процесс взаимного проникновения частиц одного вещества в другое, обусловленный хаотическим тепловым движением атомов и молекул. В данном случае происходят следующие процессы:

1. Все тела состоят из мельчайших частиц (атомов, молекул), которые находятся в непрерывном и беспорядочном движении.
2. При нагревании железной детали и угольного порошка скорость движения их атомов увеличивается. Атомы в кристаллической решётке железа начинают колебаться с большей амплитудой, что приводит к увеличению расстояния между ними.
3. Атомы углерода из угольного порошка, также обладая высокой кинетической энергией, начинают проникать в промежутки между атомами железа в его поверхностном слое.

Таким образом, происходит постепенное насыщение поверхностного слоя железа углеродом. Этот процесс проникновения атомов углерода в структуру железа и есть диффузия в твёрдых телах, которая значительно ускоряется при повышении температуры.

Ответ: В основе данной технологии лежит физическое явление диффузии.