Номер 2, страница 34 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

2. Опираясь на знания о строении вещества, объясните (см. рис. 27), как происходит диффузия в жидкостях.

Какое явление называют диффузией?

Диффузией называют процесс самопроизвольного взаимного проникновения частиц одного вещества в межмолекулярные (или межатомные) промежутки другого. Этот процесс является прямым следствием непрерывного и хаотического теплового движения частиц (молекул, атомов, ионов), из которых состоят все вещества. В результате диффузии, если два вещества привести в контакт, со временем происходит их перемешивание, приводящее к выравниванию концентрации по всему занимаемому объему. Это явление наблюдается в газах, жидкостях и твердых телах.

Ответ: Диффузией называют явление взаимного проникновения частиц одного вещества между частицами другого, обусловленное их непрерывным и хаотическим тепловым движением.

2. Опираясь на знания о строении вещества, объясните (см. рис. 27), как происходит диффузия в жидкостях.

В соответствии с положениями молекулярно-кинетической теории, жидкости, как и другие вещества, состоят из молекул, которые находятся в постоянном хаотическом движении и взаимодействуют друг с другом. В отличие от твердых тел, молекулы в жидкостях не имеют строгой упорядоченной структуры и могут перемещаться по всему объему. Между молекулами существуют промежутки. Когда две жидкости соприкасаются, их молекулы, благодаря своему непрерывному движению, начинают проникать в промежутки между молекулами соседней жидкости. Например, если в стакан с водой капнуть чернила, то молекулы чернил начнут двигаться и проникать в пространство между молекулами воды, а молекулы воды, в свою очередь, будут проникать в объем, занимаемый чернилами. Этот взаимный процесс продолжается до тех пор, пока молекулы обоих веществ не распределятся равномерно по всему объему, и жидкость не окрасится однородно.

Ответ: Диффузия в жидкостях объясняется тем, что подвижные молекулы одной жидкости, находясь в непрерывном тепловом движении, проникают в межмолекулярные промежутки другой жидкости, что приводит к их взаимному перемешиванию.

3. От чего зависит скорость диффузии?

Скорость, с которой протекает процесс диффузии, зависит от нескольких ключевых факторов:

• Температура: С повышением температуры увеличивается кинетическая энергия частиц, и они начинают двигаться быстрее. Это приводит к значительному ускорению процесса диффузии. Например, сахар в горячем чае растворяется намного быстрее, чем в холодном.
• Агрегатное состояние вещества: Скорость диффузии максимальна в газах, так как их частицы движутся с большими скоростями и находятся на больших расстояниях друг от друга. В жидкостях диффузия происходит медленнее из-за большей плотности и более частых столкновений частиц. В твердых телах этот процесс протекает крайне медленно, так как подвижность атомов или молекул сильно ограничена их положением в кристаллической решетке.
• Род вещества: Размер и масса частиц также играют роль. Как правило, более легкие и мелкие частицы диффундируют быстрее, чем тяжелые и крупные.
• Внешнее воздействие: Перемешивание, вибрация или повышение давления (в газах) также могут влиять на скорость диффузии.

Ответ: Скорость диффузии зависит главным образом от температуры, агрегатного состояния и рода взаимодействующих веществ.

4. Приведите примеры.

Диффузия — это явление, которое мы постоянно наблюдаем вокруг себя:

• В быту: распространение запаха кофе или духов по комнате; заваривание чая в горячей воде; растворение соли или сахара; засолка огурцов или рыбы, когда молекулы соли проникают в продукт.
• В природе: дыхание человека и животных (кислород из легких диффундирует в кровь, а углекислый газ — из крови в легкие); питание растений (минеральные вещества из почвенного раствора проникают в корни); насыщение водоемов кислородом из атмосферы.
• В технике: цементация (науглероживание) стальных деталей для увеличения их поверхностной твердости; диффузионная сварка металлов; изготовление полупроводниковых приборов (например, диодов и транзисторов) путем введения примесей в кристалл кремния.

Ответ: Примерами диффузии являются распространение запахов в воздухе, растворение сахара в воде, засолка овощей, дыхание живых организмов.