Номер 10.1, страница 15 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Строение вещества - номер 10.1, страница 15.

Условие.

Задание 10.1. В стеклянный цилиндр сверху налита чистая вода, а на дно через узкую трубку залит раствор медного купороса. Цилиндр находится в покое при постоянной температуре. Покажите на рисунке, как будет выглядеть содержимое цилиндра через различные промежутки времени.

Решение.

В данном эксперименте наблюдается явление диффузии. Диффузия — это процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, который происходит вследствие их непрерывного хаотического теплового движения. Раствор медного купороса ($CuSO_4$) имеет синий цвет и большую плотность, чем вода, поэтому он изначально находится на дне. Со временем молекулы медного купороса будут перемещаться из области с высокой концентрацией (дно цилиндра) в область с низкой концентрацией (верхние слои с чистой водой), а молекулы воды будут двигаться в противоположном направлении. Этот процесс приведет к постепенному перемешиванию жидкостей и выравниванию концентрации раствора по всему объему.

1 час
За 1 час диффузия проявится слабо. Резкая граница между синим раствором медного купороса и бесцветной водой начнет немного размываться, образуя тонкий переходный слой. Цветная жидкость поднимется на очень небольшую высоту.

Ответ: Граница между жидкостями станет слегка размытой.

12 часов
Через 12 часов процесс диффузии станет более заметным. Переходный слой между окрашенной и неокрашенной жидкостью станет значительно шире. Синий цвет распространится вверх на заметное расстояние. Интенсивность окраски у дна немного уменьшится по сравнению с начальной.

Ответ: Синий слой поднимется выше, граница раздела будет широкой и нечеткой.

3 суток
По прошествии трех суток диффузия зайдет достаточно далеко. Окрашенная жидкость займет большую часть цилиндра, возможно, больше половины его высоты. В цилиндре будет наблюдаться плавный градиент цвета: от более темного синего оттенка на дне до светло-голубого или почти бесцветного у поверхности воды.

Ответ: Большая часть жидкости в цилиндре будет окрашена, с плавно убывающей интенсивностью цвета от дна к поверхности.

1 месяц
Через месяц система будет близка к состоянию равновесия. Концентрация медного купороса почти полностью выровняется по всему объему цилиндра. Вся жидкость станет однородной и приобретет равномерную светло-голубую окраску. Интенсивность цвета будет значительно ниже, чем у исходного раствора на дне, так как вещество распределилось по всему объему.

Ответ: Вся жидкость в цилиндре станет однородной и равномерно окрашенной в светло-голубой цвет.