Номер 67, страница 15 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Первоначальные сведения о строении вещества. 4. Строение вещества. Молекулы. Броуновское движение. Диффузия в газах, жидкостях и твёрдых телах. Температура. Взаимное притяжение и отталкивание молекул - номер 67, страница 15.

Решение.

Диффузия — это процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, который происходит из-за их непрерывного и хаотического теплового движения. Скорость этого процесса зависит от нескольких факторов, в первую очередь от температуры и агрегатного состояния вещества.

Температура является мерой средней кинетической энергии молекул. Следовательно, при одинаковой температуре средняя кинетическая энергия молекул в жидкости и в газе одинакова, и их скорости движения сопоставимы. Однако характер этого движения кардинально различается из-за разной структуры жидкостей и газов.

В газах молекулы находятся на больших расстояниях друг от друга, которые во много раз превышают их собственные размеры. Силы межмолекулярного взаимодействия очень малы. Благодаря этому молекула газа может свободно двигаться, пролетая значительное расстояние (так называемую длину свободного пробега) до столкновения с другой молекулой. Это обеспечивает быстрое перемешивание частиц и, как следствие, высокую скорость диффузии.

В жидкостях, напротив, молекулы расположены очень близко друг к другу, практически вплотную. Из-за этого между ними действуют значительные силы притяжения, которые удерживают их вместе, но позволяют им перемещаться относительно друг друга. Движение каждой молекулы сильно затруднено постоянными столкновениями с соседними молекулами. Она как бы «заперта» в ячейке, образованной её соседями, и может лишь совершать колебательные движения, изредка «перескакивая» в соседнее свободное место. Длина свободного пробега молекулы в жидкости чрезвычайно мала.

Таким образом, хотя отдельные молекулы в жидкости и газе при одной и той же температуре движутся с сопоставимыми скоростями, в жидкости их путь оказывается гораздо более извилистым и медленным из-за постоянных «помех» со стороны соседей. В газе же молекулы перемещаются более свободно, что и обуславливает значительно более высокую скорость диффузии.

Ответ: При одинаковой температуре диффузия в жидкостях идёт медленнее, чем в газах, потому что молекулы в жидкости расположены очень плотно, и их движение сильно затруднено постоянными столкновениями с соседними молекулами. В газах же молекулы находятся на больших расстояниях друг от друга, и их движению практически ничего не мешает, что позволяет им быстро перемешиваться.