Номер 2, страница 17 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Первоначальные сведения о строении вещества. Контрольная работа № 1. Вариант 3 - номер 2, страница 17.

Условие.

2. Объясните причину того, что запах берёзового веника в жаркой бане распространяется быстрее, чем в прохладной комнате.

Решение.

2. Распространение запаха в воздухе является примером физического явления, которое называется диффузией. Суть диффузии заключается в самопроизвольном перемешивании веществ из-за хаотического теплового движения их молекул. Скорость этого процесса напрямую зависит от температуры окружающей среды, и именно поэтому в жаркой бане запах распространяется значительно быстрее, чем в прохладной комнате. Этому способствуют три основные причины.

Во-первых, согласно молекулярно-кинетической теории, температура является мерой средней кинетической энергии частиц вещества. В жаркой бане, где температура высока, молекулы воздуха и молекулы ароматических веществ, выделяемых веником, обладают большей кинетической энергией и, следовательно, движутся с гораздо большей скоростью. Средняя скорость молекул пропорциональна квадратному корню из абсолютной температуры ($v \sim \sqrt{T}$). Из-за этого более быстрого и хаотичного движения молекулы запаха быстрее проникают в промежутки между молекулами воздуха и равномернее распределяются по всему объему бани, то есть скорость диффузии возрастает.

Во-вторых, высокая температура способствует более интенсивному испарению. Ароматические вещества (эфирные масла) в листьях березового веника при нагревании активнее переходят в газообразное состояние. Это означает, что в воздух выделяется большее количество пахучих молекул в единицу времени, создавая более высокую концентрацию запаха у его источника и ускоряя его распространение.

В-третьих, в жаркой бане существенную роль играют конвекционные потоки. Нагретый воздух от печи или камней поднимается вверх, а более прохладный опускается, создавая циркуляцию. Эти потоки воздуха подхватывают молекулы запаха и переносят их по всему помещению намного эффективнее и быстрее, чем одна лишь диффузия в неподвижном воздухе.

Ответ: Запах берёзового веника в жаркой бане распространяется быстрее, потому что высокая температура увеличивает скорость хаотического движения молекул (ускоряет диффузию), способствует более интенсивному испарению ароматических веществ из листьев веника, а также создает мощные конвекционные потоки воздуха, которые дополнительно ускоряют перенос молекул запаха по помещению.