Номер 5, страница 11, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 1. Молекулярная теория строения вещества. Параграф 4. Движение молекул - номер 5, страница 11.

Условие.

5. Молекулы газов (в том числе воздуха) при комнатной температуре движутся со скоростями, модуль которых составляет несколько сотен метров в секунду. Почему в воздухе запахи распространяются с гораздо меньшей скоростью?

Решение.

Действительно, отдельные молекулы газов при комнатной температуре движутся с очень большими скоростями, которые могут достигать нескольких сотен метров в секунду. Однако, распространение запахов в воздухе — это не прямолинейное движение молекул от источника, а сложный процесс диффузии. Низкая скорость распространения запахов объясняется следующими причинами:

1. Хаотичное движение и столкновения
Молекула пахучего вещества, двигаясь с высокой скоростью, не летит по прямой. На своем пути она постоянно сталкивается с огромным количеством молекул воздуха (в основном азота и кислорода). Воздух при нормальных условиях — это достаточно плотная среда на молекулярном уровне.

2. Изменение траектории
Каждое такое столкновение приводит к резкому изменению направления и скорости движения молекулы. В результате траектория движения каждой отдельной молекулы представляет собой сложную ломаную линию. Такое движение называют «случайным блужданием».

3. Медленная диффузия
Из-за этих бесчисленных столкновений и постоянных изменений направления, общее (результирующее) смещение молекулы пахучего вещества от её первоначального положения за определенное время оказывается очень небольшим. Процесс, при котором частицы одного вещества проникают между частицами другого вещества вследствие их хаотичного теплового движения, называется диффузией. Скорость диффузии как раз и определяет, насколько быстро распространяется запах, и эта скорость намного меньше, чем мгновенная скорость отдельной молекулы между двумя последовательными столкновениями.

Таким образом, хотя каждая молекула «путешествует» на огромной скорости, её путь крайне извилист, и она тратит много времени, «топчась» практически на одном месте, прежде чем сместиться на значительное расстояние. Именно это и является причиной медленного распространения запахов в спокойном воздухе.

Стоит отметить, что при наличии воздушных потоков (ветер, сквозняк, конвекция) запахи могут распространяться гораздо быстрее. В этом случае молекулы пахучего вещества переносятся вместе с движущимся объемом воздуха. Этот процесс называется конвективным переносом, и он обычно намного эффективнее диффузии.

Ответ: Запахи в воздухе распространяются медленно не из-за низкой скорости самих молекул, а из-за того, что молекулы пахучего вещества на своем пути постоянно сталкиваются с молекулами воздуха. Эти столкновения заставляют их двигаться хаотично по изломанной траектории (случайное блуждание), что значительно замедляет их направленное перемещение от источника. Этот процесс называется диффузией.