Номер 3, страница 34 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. § 10. Диффузия в газах, жидкостях и твёрдых телах. Глава 1. Первоначальные сведения о строении вещества - номер 3, страница 34.

3. От чего зависит скорость диффузии?

Скорость диффузии — это процесс взаимного проникновения частиц одного вещества между частицами другого, который происходит вследствие хаотического теплового движения частиц. Скорость этого процесса зависит от нескольких ключевых факторов:

Температура

С повышением температуры увеличивается средняя кинетическая энергия частиц (атомов, молекул). В результате они начинают двигаться быстрее, что приводит к ускорению процесса диффузии. Классический пример — сахар или соль растворяются в горячей воде значительно быстрее, чем в холодной. В общем случае, коэффициент диффузии $D$ прямо пропорционален абсолютной температуре $T$.

Агрегатное состояние вещества

Скорость диффузии сильно зависит от того, в каком состоянии находятся вещества — газообразном, жидком или твердом. В газах диффузия протекает наиболее быстро, так как молекулы находятся на больших расстояниях друг от друга, слабо взаимодействуют и обладают высокой подвижностью. В жидкостях частицы расположены плотнее, и их движение более ограничено, поэтому диффузия здесь происходит медленнее, чем в газах. В твердых телах диффузия протекает крайне медленно. Частицы в основном совершают колебания около фиксированных положений в кристаллической решетке, и их перемещение на значительные расстояния затруднено. Этот процесс становится заметным лишь при высоких температурах и в течение длительного времени.

Свойства диффундирующих веществ и среды

Скорость диффузии зависит от массы и размера самих частиц. Частицы с меньшей массой и меньшими размерами при одной и той же температуре движутся быстрее, а значит, и диффундируют быстрее. Например, легкий газ водород будет диффундировать в воздухе быстрее, чем более тяжелый углекислый газ. Также на скорость влияет свойство среды, в которой происходит диффузия, например, ее вязкость. В более вязкой среде (как мед или глицерин) диффузия будет идти медленнее, чем в менее вязкой (как вода).

Градиент концентрации

Диффузия — это самопроизвольный процесс, направленный на выравнивание концентрации вещества во всем занимаемом объеме. Процесс идет из области с высокой концентрацией в область с низкой. Чем больше разница (градиент) концентраций между двумя областями, тем интенсивнее происходит перенос вещества, и, следовательно, тем выше скорость диффузии. По мере выравнивания концентрации скорость процесса снижается.

Внешние воздействия

Любые внешние воздействия, такие как механическое перемешивание, конвекция (перенос вещества потоками жидкости или газа), вибрация, значительно ускоряют процесс смешивания веществ. Хотя это уже не является диффузией в чистом виде, на макроуровне это приводит к быстрому распределению вещества в объеме.

Ответ: Скорость диффузии зависит от: температуры (растет с повышением температуры), агрегатного состояния (максимальна в газах, минимальна в твердых телах), свойств самих частиц (легкие и маленькие частицы диффундируют быстрее), градиента концентрации (чем он выше, тем быстрее идет процесс) и внешних воздействий (перемешивание ускоряет процесс).