Темы докладов, страница 26 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 2. Строение вещества. Параграф 7. Броуновское движение. Диффузия. Обсудить в классе - страница 26.

Условие.

Решение.

Диффузия — это процесс взаимного проникновения молекул или атомов одного вещества между молекулами или атомами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму. В основе этого явления лежит хаотическое тепловое движение частиц вещества (атомов, молекул, ионов). Скорость диффузии зависит от нескольких факторов: от температуры (с её повышением диффузия ускоряется), от агрегатного состояния (в газах она протекает быстрее всего, медленнее — в жидкостях, и ещё медленнее — в твёрдых телах), а также от массы и размера частиц (более лёгкие и мелкие частицы диффундируют быстрее).

Явление диффузии играет огромную роль в природе, быту и технике.

Диффузия в природе и живых организмах

В живой природе диффузия является основой многих жизненно важных процессов. Например, дыхание. В легких человека или жабрах рыб кислород из вдыхаемого воздуха или воды путем диффузии проникает через тончайшие стенки альвеол или капилляров в кровь. Одновременно углекислый газ, концентрация которого в крови выше, диффундирует в обратном направлении — из крови в окружающую среду. Аналогичным образом происходит питание клеток: питательные вещества из крови или межклеточной жидкости проникают внутрь клеток через их мембраны. Растения получают воду и минеральные вещества из почвы также благодаря диффузии и осмосу (частному случаю диффузии через полупроницаемую мембрану).

Ответ: Диффузия обеспечивает газообмен в легких и жабрах, питание клеток и поглощение питательных веществ корнями растений, являясь фундаментальным процессом для поддержания жизни.

Диффузия в быту

Мы постоянно сталкиваемся с диффузией в повседневной жизни. Когда мы открываем флакон духов или завариваем кофе, их аромат быстро распространяется по всей комнате. Это молекулы ароматических веществ смешиваются с молекулами воздуха. Когда мы бросаем кусочек сахара в чай, он со временем растворяется и делает всю жидкость сладкой, даже без перемешивания. Молекулы сахарозы диффундируют между молекулами воды. Засолка овощей (например, огурцов) — еще один наглядный пример. Молекулы соли из рассола проникают внутрь огурцов, а молекулы воды — из огурцов в рассол, что приводит к их консервации и изменению вкуса.

Ответ: Распространение запахов, растворение сахара или соли в воде, окрашивание тканей, а также приготовление маринадов и солений — всё это бытовые проявления диффузии.

Диффузия в технике и промышленности

Диффузионные процессы широко используются в промышленности. Например, в металлургии для улучшения свойств металлов применяют диффузионное насыщение поверхностных слоев. При цементации стальную деталь нагревают в среде, богатой углеродом. Атомы углерода диффундируют в кристаллическую решетку железа, делая поверхность изделия очень твердой и износостойкой. В производстве электроники диффузия используется для создания полупроводниковых приборов. В кремниевую пластину "внедряют" (легируют) атомы других элементов (например, фосфора или бора), чтобы изменить её электрические свойства в нужных областях и создать p-n переходы, которые являются основой транзисторов и диодов. Сварка некоторых металлов также может происходить за счет взаимной диффузии атомов на границе контакта при сильном сжатии и нагреве (диффузионная сварка).

Ответ: В технике диффузия применяется для упрочнения металлов, создания полупроводниковых элементов, сварки материалов и в других технологических процессах.

Таким образом, диффузия — это фундаментальное физическое явление, пронизывающее все сферы нашей жизни, от биологических процессов в наших клетках до самых передовых технологий.