Движение молекул. Диффузия
Молекулы всё время движутся
Представь: кто-то чистит мандарин в одном конце комнаты. Ты сидишь в другом конце и через некоторое время тоже чувствуешь запах. Мандарин к тебе не подносили. Воздух никто специально не перемешивал. Но запах всё равно добрался.
Всё дело в молекулах. Молекулы пахучих веществ попадают в воздух и перемешиваются с молекулами воздуха. Постепенно они добираются до другого конца комнаты.
Главная мысль темы: молекулы находятся в постоянном беспорядочном движении. Беспорядочное — значит они не летят строем в одну сторону. Каждая молекула сталкивается с другими, отскакивает, меняет направление.
Самопроизвольное — значит «происходит само», без ложки, вентилятора или специального перемешивания.
Беспорядочное движение молекул
Нажми «Запустить» — каждая точка это молекула. Они сталкиваются, меняют направление. Именно так двигаются молекулы в газе.
Краска в холодной и тёплой воде
Нажми «Запустить» и смотри: в тёплой воде молекулы движутся быстрее, поэтому краска расходится заметно быстрее.
Диффузия в газах, жидкостях и твёрдых телах
Диффузия происходит везде, но со разной скоростью:
| Среда | Скорость диффузии | Пример |
|---|---|---|
| Газ | Быстро | Запах разносится по комнате за минуты |
| Жидкость | Медленнее | Краска в воде расходится за часы |
| Твёрдое тело | Очень медленно | Металлы проникают друг в друга за годы |
В газах молекулы движутся свободнее всего — между ними большие расстояния. В жидкостях они ближе и мешают друг другу. В твёрдых телах частицы почти закреплены и лишь колеблются около своих мест.
Сахар быстрее растворяется в горячем чае. Краска быстрее расходится в тёплой воде. Запах горячей еды сильнее.
Мини-опыты
Опыт 1. Краска в воде
Нужно
Прозрачный стакан, вода, капля краски, чернил или крепкого чая.
Что делать
Налей воду. Аккуратно капни краску. Не перемешивай. Наблюдай 3–5 минут.
Что увидишь
Цветное пятно постепенно увеличивается и расходится по воде.
Опыт 2. Холодная vs тёплая вода
Нужно
Два стакана: один с холодной водой, другой с тёплой. Краска.
Что делать
Капни одинаковое количество краски в оба стакана одновременно. Не перемешивай.
Что увидишь
В тёплой воде краска разойдётся заметно быстрее.
Опыт 3. Запах на расстоянии
Нужно
Апельсин, духи или кофе.
Что делать
Положи предмет в одном конце комнаты. Отойди в другой конец. Подожди.
Что заметишь
Через некоторое время запах начнёт чувствоваться на расстоянии.
Опыт 4. Сахар без ложки
Нужно
Стакан с водой и кусочек сахара.
Что делать
Опусти сахар. Не перемешивай. Наблюдай несколько минут.
Что увидишь
Сахар медленно растворяется, а у дна видны характерные потоки (более плотный раствор тяжелее).
Типичные ошибки
Главное
- Молекулы находятся в постоянном беспорядочном движении.
- Диффузия — самопроизвольное перемешивание веществ из-за движения их частиц.
- Диффузия: в газах — быстро, в жидкостях — медленнее, в твёрдых — очень медленно.
- Чем выше температура, тем быстрее движутся молекулы и тем быстрее диффузия.
- Диффузия ≠ перемешивание ложкой. Диффузия происходит сама.
Материал подготовил: Безносов М.Н., учитель математики и физики.
Объяснение адаптировано для учеников 7 класса.