Номер 3, страница 10, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 1. Строение и свойства вещества. Тепловые явления. Параграф 1. Основы молекулярно-кинетической теории. Вопросы и задания - номер 3, страница 10.

Условие.

3. Может ли скорость процесса диффузии зависеть от размеров самих молекул?

Решение.

3. Да, скорость процесса диффузии напрямую зависит от размеров и массы диффундирующих молекул. Эта зависимость объясняется несколькими факторами, основанными на молекулярно-кинетической теории.

Во-первых, согласно этой теории, при одинаковой температуре средняя кинетическая энергия всех молекул одинакова. Кинетическая энергия движущейся частицы определяется формулой $E_k = \frac{1}{2}mv^2$, где $\text{m}$ — масса частицы, а $\text{v}$ — её скорость. Из этого следует, что при одинаковой кинетической энергии более массивные частицы будут иметь меньшую среднюю скорость. Поскольку размер молекул, как правило, напрямую связан с их массой (более крупные молекулы тяжелее), можно сделать вывод, что крупные молекулы движутся в среднем медленнее, чем мелкие.

Во-вторых, более крупные молекулы имеют большее поперечное сечение. Это означает, что при движении в среде (газе, жидкости или твердом теле) они будут чаще сталкиваться с другими молекулами. Каждое такое столкновение изменяет траекторию движения молекулы и замедляет её направленное перемещение из области с высокой концентрацией в область с низкой. Таким образом, чем больше размер молекул, тем большее сопротивление они испытывают со стороны среды, и тем медленнее протекает процесс диффузии.

В итоге, чем меньше размер и масса молекул, тем выше их скорость хаотического теплового движения и тем реже они сталкиваются с другими частицами, что приводит к более высокой скорости диффузии.

Ответ: Да, может. Скорость диффузии обратно пропорциональна размерам (и массе) молекул: чем меньше молекулы, тем быстрее они диффундируют.