Pagsasabog sa mga solido, likido at gas: kahulugan, kundisyon. Malaking encyclopedia ng langis at gas

Pahina 1

Ipinaliwanag nina Geller at Tak-Go Sun ang pag-asa ng rate ng pagsasabog sa komposisyon ng bakal sa pamamagitan ng katotohanan na ang presensya sa metal ng mga additives na may mas malaki o mas kaunting affinity para sa hydrogen kaysa sa iron ay humahantong sa isang kaukulang pagbabago sa diffusion coefficient , at, dahil dito, sa isang pagbabago sa activation energy ng proseso ng pagsasabog.

Ang pag-asa ng rate ng pagsasabog ng mababang molekular na timbang na mga sangkap sa crystallizing copolymers sa komposisyon ng chain ay ipinapakita sa fig. 5.14, 5.15. Makikita na, habang ang matrix ay nag-amorphize, ang mga pagkakaiba sa pagitan ng DKP at Ash ay bumababa, at sa gitnang hanay ng mga komposisyon ng copolymer (/cr 0) ay nag-tutugma sila sa isa't isa.

Ang pagtitiwala sa rate ng pagsasabog ng mga elemento ng karumihan sa isang solidong solvent sa laki ng butil ay kilala.

Dahil sa pag-asa ng rate ng pagsasabog sa temperatura, ang kakayahan ng OM na tumagos sa barnis at iba pang mga coatings sa mga kondisyon ng taglamig ay napakababa. Halimbawa, sa - 10 C halos hindi tumagos ang OM sa mga patong ng pintura.

Mga uri ng kinetic sorption curves (1 at desorption (2. designations sa text. | Ang pinakakaraniwang anyo ng honeycomb cells. a - hexagonal, b - rectangular, b - flexible, d - reinforced hexagonal, 9 - square (isang uri ng rectangular.

Dahil ang pag-asa ng mga rate ng pagsasabog at pagpapahinga sa temperatura at konsentrasyon ay hindi pareho, sa ilalim ng parehong temperatura at mga kondisyon ng konsentrasyon C. Samakatuwid, kapag nagbago ang temperatura at konsentrasyon, isang paglipat mula sa C.

Mga uri ng kinetic sorption curves (1 at desorption (2. designations sa text. | Ang pinakakaraniwang anyo ng honeycomb cells. a - hexagonal, b - rectangular, c - flexible, d - reinforced hexagonal, e - square (isang uri ng rectangular.

Magpakita ng isang graph ng dependence ng diffusion rate at ang rate ng isang kemikal na reaksyon sa temperatura para sa isang heterogenous na reaksyon at ipahiwatig kung saang hanay ng temperatura ang reaksyon ay nagpapatuloy sa diffusion region, at kung saan - sa kinetic region.

Napakahalagang malaman ang dependence ng diffusion rate sa diameter ng arc.

Madali ring ipaliwanag ang pag-asa ng rate ng pagsasabog sa temperatura. Ang mas mataas na temperatura ay nangangahulugan ng mas mataas na molecular velocities at mas mabilis na diffusion. Ang pagkakaroon ng mga gradient ng temperatura ay humahantong sa paglitaw ng thermal diffusion. Ang kababalaghan ng thermal diffusion ay ang pagkakaroon ng gradient ng temperatura sa isang halo ng dalawang gas ay humahantong sa paglitaw ng isang gradient sa mga kamag-anak na konsentrasyon ng mga sangkap na ito. Kung ang halo sa kabuuan ay nasa pahinga, ang gradient ng konsentrasyon sa equilibrium ay magiging tulad na ang pagkilos ng thermal diffusion ay balanse ng pagkilos ng ordinaryong diffusion.

Madali ding maunawaan ang pag-asa ng rate ng pagsasabog sa temperatura at presyon. Ang mas mataas na temperatura ay nangangahulugan ng mas mataas na molecular velocities at mas mabilis na diffusion. Ang mas mataas na presyon ay nangangahulugan ng mas maikling libreng landas at mas mabagal na pagsasabog.

Madali ding maunawaan ang pag-asa ng rate ng pagsasabog sa temperatura. Ang mas mataas na temperatura ay nangangahulugan ng mas mataas na molecular velocities at mas mabilis na diffusion. Ang pagkakaroon ng mga gradient ng temperatura ay humahantong sa paglitaw ng thermal diffusion. Ang kababalaghan ng thermal diffusion ay nakasalalay sa katotohanan na ang pagkakaroon ng gradient ng temperatura sa isang halo ng dalawang gas ay humahantong sa hitsura ng isang gradient sa mga kamag-anak na konsentrasyon ng mga sangkap na ito.

Sa kasalukuyang gawain, ang pag-asa ng rate ng pagsasabog ng mga ion ng tanso sa salamin sa likas na katangian at dami ng mga alkali oxide sa salamin, pati na rin sa likas na katangian ng mga oxide ng mga elemento ng alkaline earth, ay pinaliwanag.

Ang pisika ay isa sa mga pinaka-kawili-wili, mahiwaga at sa parehong oras lohikal na agham. Ipinaliwanag niya ang lahat ng maaaring ipaliwanag, kahit na ang tsaa ay nagiging matamis at ang sopas ay nagiging maalat. Ang isang tunay na physicist ay magsasabi kung hindi: ito ay kung paano nagpapatuloy ang pagsasabog sa mga likido.

Pagsasabog

Ang pagsasabog ay isang mahiwagang proseso ng pagtagos ng pinakamaliit na particle ng isang substance sa intermolecular space ng isa pa. Sa pamamagitan ng paraan, ang pagtagos na ito ay kapwa.

Alam mo ba kung paano isinalin ang salitang ito mula sa Latin? Nagkalat, nagkakalat.

Paano nangyayari ang diffusion sa mga likido?

Ang pagsasabog ay maaaring maobserbahan sa pakikipag-ugnayan ng anumang mga sangkap: likido, puno ng gas at solid.

Upang malaman kung paano nagpapatuloy ang pagsasabog sa mga likido, maaari mong subukang magtapon ng ilang butil ng pintura, tingga sa lupa o, halimbawa, potassium permanganate sa isang transparent na sisidlan na may malinis na tubig. Mas mabuti kung mataas ang sisidlan na ito. Ano ang makikita natin? Una, ang mga kristal ay lulubog sa ilalim sa ilalim ng pagkilos ng grabidad, ngunit pagkaraan ng ilang sandali ay lilitaw ang isang halo ng kulay na tubig sa kanilang paligid, na kumakalat at kumakalat. Kung hindi tayo lalapit sa mga sisidlan na ito nang hindi bababa sa ilang linggo, makikita natin na ang tubig ay halos ganap na kulay.

Isa pang magandang halimbawa. Upang mas mabilis na matunaw ang asukal o asin, dapat itong haluin sa tubig. Ngunit kung hindi ito gagawin, ang asukal o asin ay matutunaw sa kanilang sarili pagkatapos ng ilang sandali: ang tsaa o compote ay magiging matamis, at ang sopas o brine ay magiging maalat.

Paano nagpapatuloy ang pagsasabog sa mga likido: karanasan

Upang matukoy kung paano nakadepende ang diffusion rate sa temperatura ng isang substance, maaaring magsagawa ng isang maliit ngunit napakahayag na eksperimento.

Kumuha ng dalawang baso ng parehong volume: ang isa ay may malamig na tubig, ang isa ay may mainit. Ibuhos ang pantay na dami ng instant powder (halimbawa, kape o kakaw) sa magkabilang baso. Sa isa sa mga sisidlan, ang pulbos ay magsisimulang matunaw nang mas masinsinang. Alam mo ba kung alin ang eksaktong? Hulaan? Kung saan mas mataas ang temperatura ng tubig! Pagkatapos ng lahat, ang pagsasabog ay nagpapatuloy sa kurso ng isang random, magulong paggalaw ng mga molekula, at sa mataas na temperatura ang paggalaw na ito ay nangyayari nang mas mabilis.

Ang pagsasabog ay maaaring mangyari sa anumang sangkap, tanging ang oras ng paglitaw ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay naiiba. Ang pinakamataas na bilis ay nasa mga gas. Iyon ang dahilan kung bakit hindi ka maaaring mag-imbak ng mantikilya sa refrigerator sa tabi ng herring o mantika, gadgad na may makinis na tinadtad na bawang. Sumusunod ang mga likido (mula sa pinakamababang density hanggang sa pinakamataas). At ang pinakamabagal ay ang pagsasabog ng mga solido. Bagaman sa unang tingin ay walang pagsasabog sa mga solido.

Ang pagsasabog ay isinalin mula sa Latin bilang pamamahagi o pakikipag-ugnayan. Ang pagsasabog ay isang napakahalagang konsepto sa pisika. Ang kakanyahan ng pagsasabog ay ang pagtagos ng isang molekula ng sangkap sa iba. Sa proseso ng paghahalo, ang mga konsentrasyon ng parehong mga sangkap ay equalized ayon sa dami na kanilang sinasakop. Ang isang sangkap mula sa isang lugar na may mas mataas na konsentrasyon ay gumagalaw sa isang lugar na may mas mababang konsentrasyon, dahil dito, ang mga konsentrasyon ay equalized.

Kaya, ang kababalaghan kung saan mayroong magkaparehong pagtagos ng mga molekula ng isang sangkap sa pagitan ng mga molekula ng isa pa ay tinatawag na pagsasabog.

Ang pagkakaroon ng pagsasaalang-alang kung ano ang pagsasabog, ang isa ay dapat lumipat sa mga kondisyon na maaaring makaapekto sa rate ng hindi pangkaraniwang bagay na ito.

Mga salik na nakakaapekto sa rate ng diffusion

Upang maunawaan kung ano ang nakasalalay sa pagsasabog, isaalang-alang ang mga salik na nakakaapekto dito.

Ang pagsasabog ay depende sa temperatura. Ang rate ng pagsasabog ay tataas sa pagtaas ng temperatura, dahil habang ang temperatura ay tumataas, ang bilis ng paggalaw ng mga molekula ay tataas, iyon ay, ang mga molekula ay maghahalo nang mas mabilis. (Alam mo na ang asukal ay tumatagal ng napakatagal na oras upang matunaw sa malamig na tubig)

At kapag nagdadagdag panlabas na impluwensya(Ang isang tao ay hinahalo ang asukal sa tubig) ang pagsasabog ay magpapatuloy nang mas mabilis. Pinagsama-samang estado ng bagay makakaapekto rin sa kung ano ang nakasalalay sa pagsasabog, ibig sabihin, ang rate ng pagsasabog. Ang thermal diffusion ay nakasalalay sa uri ng mga molekula. Halimbawa, kung ang bagay ay metal, kung gayon ang thermal diffusion ay nagpapatuloy nang mas mabilis, sa kaibahan kung ang bagay na ito ay gawa sa sintetikong materyal. Ang pagsasabog sa pagitan ng mga solidong materyales ay nagpapatuloy nang napakabagal.

Kaya ang rate ng pagsasabog ay nakasalalay sa: temperatura, konsentrasyon, panlabas na impluwensya, estado ng pagsasama-sama ng sangkap

Ang pagsasabog ay may malaking kahalagahan sa kalikasan at sa buhay ng tao.

Mga halimbawa ng pagsasabog

Upang mas maunawaan kung ano ang diffusion, tingnan natin ito nang may mga halimbawa. Magbigay tayo ng mga halimbawa ng proseso ng diffusion sa mga gas nang magkasama. Ang mga variant ng pagpapakita ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring ang mga sumusunod:

Pagkalat ng amoy ng mga bulaklak;

Ang pagkalat ng amoy ng inihaw na manok, na labis na gusto ni Antoshka;

Mga luha mula sa pagputol ng mga sibuyas;

Isang bakas ng pabango na mararamdaman sa hangin.

Ang mga puwang sa pagitan ng mga particle sa hangin ay medyo malaki, ang mga particle ay gumagalaw nang random, kaya ang pagsasabog ng mga gas na sangkap ay nangyayari nang mabilis.

Ang isang simple at naa-access sa lahat na halimbawa ng diffusion ng solids ay ang kumuha ng dalawang piraso ng multi-colored plasticine at, pagmamasa ng mga ito sa iyong mga kamay, obserbahan kung paano naghahalo ang mga kulay. At, nang naaayon, nang walang panlabas na impluwensya, kung pipindutin mo lang ang dalawang piraso nang magkasama, aabutin ng mga buwan o kahit na taon para sa dalawang kulay na maghalo kahit kaunti, kumbaga, upang mapasok ang isa sa isa.

Ang mga variant ng pagpapakita ng pagsasabog sa mga likido ay maaaring ang mga sumusunod:

Pagtunaw ng isang patak ng tinta sa tubig;

- "Linen faded" na kulay ng mga basang tela;

Pag-aasin ng mga gulay at paggawa ng jam

Kaya, Ang pagsasabog ay ang paghahalo ng mga molekula ng isang sangkap sa panahon ng kanilang random na thermal motion.

Kabilang sa maraming mga phenomena sa pisika, ang proseso ng pagsasabog ay isa sa pinakasimple at pinaka-naiintindihan. Pagkatapos ng lahat, tuwing umaga, inihahanda ang kanyang sarili ng mabangong tsaa o kape, ang isang tao ay may pagkakataon na obserbahan ang reaksyong ito sa pagsasanay. Matuto pa tayo tungkol sa prosesong ito at sa mga kundisyon para sa paglitaw nito sa iba't ibang estado ng pagsasama-sama.

Ano ang diffusion

Ang salitang ito ay tumutukoy sa pagtagos ng mga molekula o mga atomo ng isang sangkap sa pagitan ng magkatulad na mga yunit ng istruktura ng isa pa. Sa kasong ito, ang konsentrasyon ng mga tumatagos na compound ay leveled.

Ang prosesong ito ay unang inilarawan nang detalyado ng Aleman na siyentipiko na si Adolf Fick noong 1855.

Ang pangalan ng terminong ito ay nagmula sa Latin na diffusio (interaksyon, dispersion, distribution).

Pagsasabog sa likido

Ang prosesong isinasaalang-alang ay maaaring mangyari sa mga sangkap sa lahat ng tatlong estado ng pagsasama-sama: gas, likido at solid. Upang makahanap ng mga praktikal na halimbawa nito, tingnan lamang ang kusina.

Isa na rito ang stove-boiled borscht. Sa ilalim ng impluwensya ng temperatura, ang mga molekula ng glucosin betanin (isang sangkap dahil sa kung saan ang mga beet ay may tulad na isang rich scarlet na kulay) ay pantay na tumutugon sa mga molekula ng tubig, na nagbibigay ito ng isang natatanging burgundy na kulay. Ang kasong ito ay nasa likido.

Bilang karagdagan sa borscht, ang prosesong ito ay makikita rin sa isang baso ng tsaa o kape. Pareho sa mga inuming ito ay may isang pare-parehong mayaman na lilim dahil sa katotohanan na ang mga dahon ng tsaa o mga particle ng kape, na natutunaw sa tubig, ay pantay na kumakalat sa pagitan ng mga molekula nito, na nagpapakulay nito. Ang aksyon ng lahat ng sikat na instant na inumin noong dekada nobenta ay binuo sa parehong prinsipyo: Yupi, Invite, Zuko.

Interpenetration ng mga gas

Ang mga atomo at molekula na nagdadala ng amoy ay nasa aktibong paggalaw at, bilang isang resulta, ay halo-halong mga particle na nasa hangin na, at medyo pantay na nakakalat sa buong volume ng silid.

Ito ay isang pagpapakita ng pagsasabog sa mga gas. Kapansin-pansin na ang mismong paglanghap ng hangin ay kabilang din sa prosesong isinasaalang-alang, pati na rin ang pampagana na amoy ng sariwang inihanda na borscht sa kusina.

Pagsasabog sa solids

Ang mesa sa kusina, kung saan nakatayo ang mga bulaklak, ay natatakpan ng maliwanag na dilaw na mantel. Nakatanggap siya ng katulad na lilim dahil sa kakayahan ng pagsasabog na maganap sa mga solido.

Ang proseso ng pagbibigay sa canvas ng ilang pare-parehong lilim ay nagaganap sa ilang yugto gaya ng mga sumusunod.

Ang mga particle ng dilaw na pigment ay nagkakalat sa tangke ng pangulay patungo sa fibrous na materyal.
Pagkatapos ay hinihigop sila ng panlabas na ibabaw ng tinina na tela.
Ang susunod na hakbang ay muli ang pagsasabog ng tina, ngunit sa pagkakataong ito sa mga hibla ng canvas.
Sa pangwakas, inayos ng tela ang mga particle ng pigment, kaya nagiging kulay.

Pagsasabog ng mga gas sa mga metal

Karaniwan, ang pagsasalita tungkol sa prosesong ito, isaalang-alang ang pakikipag-ugnayan ng mga sangkap sa parehong pinagsama-samang estado. Halimbawa, pagsasabog sa solids, solids. Upang patunayan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, ang isang eksperimento ay isinasagawa gamit ang dalawang metal plate na pinindot laban sa isa't isa (ginto at tingga). Ang interpenetration ng kanilang mga molekula ay tumatagal ng medyo mahabang panahon (isang milimetro sa limang taon). Ang prosesong ito ay ginagamit upang gumawa ng hindi pangkaraniwang alahas.

Gayunpaman, ang mga compound sa iba't ibang pinagsama-samang estado ay may kakayahang kumalat din. Halimbawa, mayroong pagsasabog ng mga gas sa mga solido.

Sa panahon ng mga eksperimento, napatunayan na ang isang katulad na proseso ay nangyayari sa atomic state. Upang maisaaktibo ito, bilang isang panuntunan, kinakailangan ang isang makabuluhang pagtaas sa temperatura at presyon.

Ang isang halimbawa ng naturang gaseous diffusion sa solids ay hydrogen corrosion. Ito ay nagpapakita ng sarili sa mga sitwasyon kung saan ang mga atomo ng hydrogen (H 2) na lumitaw sa kurso ng ilang reaksyon ng kemikal sa ilalim ng impluwensya ng mataas na temperatura (mula 200 hanggang 650 degrees Celsius) ay tumagos sa pagitan ng mga istrukturang particle ng metal.

Bilang karagdagan sa hydrogen, ang pagsasabog ng oxygen at iba pang mga gas ay maaari ding mangyari sa mga solido. Ang prosesong ito, na hindi mahahalata sa mata, ay nagdudulot ng maraming pinsala, dahil ang mga istrukturang metal ay maaaring gumuho dahil dito.

Pagsasabog ng mga likido sa mga metal

Gayunpaman, hindi lamang mga molekula ng gas ang maaaring tumagos sa mga solido, kundi pati na rin sa mga likido. Tulad ng sa kaso ng hydrogen, kadalasan ang prosesong ito ay humahantong sa kaagnasan (kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga metal).

Ang isang klasikong halimbawa ng pagsasabog ng likido sa mga solido ay ang kaagnasan ng mga metal sa ilalim ng impluwensya ng tubig (H 2 O) o mga solusyon sa electrolyte. Para sa karamihan, ang prosesong ito ay mas pamilyar sa ilalim ng pangalan ng kalawang. Hindi tulad ng hydrogen corrosion, sa pagsasagawa, dapat itong makatagpo ng mas madalas.

Mga kondisyon para sa pagpapabilis ng pagsasabog. Koepisyent ng pagsasabog

Ang pagkakaroon ng pakikitungo sa mga sangkap kung saan maaaring mangyari ang prosesong isinasaalang-alang, ito ay nagkakahalaga ng pag-aaral tungkol sa mga kondisyon para sa paglitaw nito.

Una sa lahat, ang rate ng pagsasabog ay nakasalalay sa estado ng pagsasama-sama ng mga nakikipag-ugnay na sangkap. Kung mas maraming nangyayari ang isang reaksyon, mas mabagal ang rate nito.

Kaugnay nito, ang pagsasabog sa mga likido at gas ay palaging magiging mas aktibo kaysa sa mga solido.

Halimbawa, kung ang mga kristal ng potassium permanganate KMnO 4 (potassium permanganate) ay itinapon sa tubig, bibigyan nila ito ng magandang pulang-pula na kulay sa loob ng ilang minuto. Gayunpaman, kung magwiwisik ka ng isang piraso ng yelo na may mga kristal na KMnO 4 at ilagay ang lahat sa freezer, pagkatapos ng ilang oras, hindi ganap na makulayan ng potassium permanganate ang frozen na H 2 O.

Mula sa nakaraang halimbawa, isa pang konklusyon ang maaaring makuha tungkol sa mga kondisyon ng pagsasabog. Bilang karagdagan sa estado ng pagsasama-sama, ang rate ng interpenetration ng mga particle ay apektado din ng temperatura.

Upang isaalang-alang ang pag-asa ng proseso na isinasaalang-alang dito, ito ay nagkakahalaga ng pag-aaral tungkol sa isang konsepto tulad ng diffusion coefficient. Ito ang pangalan ng quantitative na katangian ng bilis nito.

Sa karamihan ng mga pormula, ito ay tinutukoy gamit ang malaking Latin na letrang D at sa sistemang SI ito ay sinusukat sa metro kuwadrado bawat segundo (m² / s), minsan sa sentimetro bawat segundo (cm 2 / m).

Ang diffusion coefficient ay katumbas ng dami ng bagay na nakakalat sa isang unit surface sa loob ng isang unit ng oras, sa kondisyon na ang pagkakaiba sa densidad sa parehong surface (na matatagpuan sa layo na katumbas ng isang unit length) ay katumbas ng isa. Ang pamantayan na tumutukoy sa D ay ang mga katangian ng sangkap kung saan nagaganap ang proseso ng pagkalat ng butil, at ang kanilang uri.

Ang dependence ng koepisyent sa temperatura ay maaaring ilarawan gamit ang Arrhenius equation: D = D 0exp (-E/TR).

Sa isinasaalang-alang na formula, ang E ay ang pinakamababang enerhiya na kinakailangan upang maisaaktibo ang proseso; T - temperatura (sinusukat sa Kelvin, hindi Celsius); Ang R ay ang gas constant na katangian ng isang ideal na gas.

Bilang karagdagan sa lahat ng nasa itaas, ang rate ng diffusion sa solids, likido sa mga gas ay apektado ng pressure at radiation (inductive o high-frequency). Bilang karagdagan, marami ang nakasalalay sa pagkakaroon ng isang catalytic substance, kadalasan ito ay gumaganap bilang isang mekanismo ng pag-trigger para sa pagsisimula ng aktibong pagpapakalat ng mga particle.

Diffusion equation

Ang phenomenon na ito ay isang partikular na anyo ng isang differential equation na may mga partial derivatives.

Ang layunin nito ay upang mahanap ang pag-asa ng konsentrasyon ng isang sangkap sa laki at mga coordinate ng espasyo (kung saan ito nagkakalat), pati na rin ang oras. Sa kasong ito, ang ibinigay na koepisyent ay nagpapakilala sa pagkamatagusin ng daluyan para sa reaksyon.

Kadalasan, ang diffusion equation ay isinusulat tulad ng sumusunod: ∂φ (r,t)/∂t = ∇ x .

Sa loob nito φ (t at r) ay ang density ng scattering na materyal sa punto r sa oras t. Ang D (φ, r) ay ang pangkalahatang koepisyent ng pagsasabog sa density φ sa puntong r.

Ang ∇ ay isang vector differential operator na ang mga bahagi ng coordinate ay partial derivatives.

Kapag ang diffusion coefficient ay nakadepende sa density, ang equation ay non-linear. Kapag hindi - linear.

Ang pagkakaroon ng pagsasaalang-alang sa kahulugan ng pagsasabog at ang mga tampok ng prosesong ito sa iba't ibang media, mapapansin na mayroon itong parehong positibo at negatibong panig.

Gazizova Guzel

"Mga Hakbang sa Agham - 2016"

I-download:

Preview:

Institusyong pang-edukasyon sa badyet ng munisipyo

"Arsk Secondary School No. 7" Arsky

Munisipal na distrito ng Republika ng Tatarstan.

Republican na siyentipiko at praktikal na kumperensya

"Mga Hakbang sa Agham - 2016"

Seksyon: Physics at teknikal na pagkamalikhain

Gawaing pananaliksik

Paksa: Pagmamasid ng pagsasabog sa tubig at ang epekto ng temperatura sa rate ng pagsasabog.

Titulo sa trabaho.

Gazizova Guzel Robertovna Zinnatullin Fidaris Faisalovich

7th grade student, physics teacher, 1st quarter. mga kategorya.

2016

Panimulang Pahina 3

Problema sa pananaliksik
Kaugnayan ng paksa at praktikal na kahalagahan ng pag-aaral
Bagay at paksa ng pananaliksik
Mga target at layunin
Pananaliksik hypothesis

Pangunahing katawan ng gawaing pananaliksik Pahina 5

Paglalarawan ng lugar at kundisyon ng mga obserbasyon at eksperimento
Pamamaraan ng pananaliksik, ang bisa nito
Pangunahing resulta ng eksperimento
Paglalahat at konklusyon

Konklusyon Pahina 6
Mga Sanggunian Pahina 7

Ang pagsasabog (Latin diffusio - pagkalat, pagkalat, pagkalat, pakikipag-ugnayan) ay ang proseso ng mutual na pagtagos ng mga molekula o mga atomo ng isang substansiya sa pagitan ng mga molekula o mga atomo ng isa pa, na humahantong sa kusang pagkakapantay-pantay ng kanilang mga konsentrasyon sa buong sinasakop na dami. Sa ilang mga sitwasyon, ang isa sa mga sangkap ay mayroon nang pantay na konsentrasyon at ang isa ay nagsasalita tungkol sa pagsasabog ng isang sangkap sa isa pa. Sa kasong ito, ang paglipat ng isang sangkap ay nangyayari mula sa isang lugar na may mataas na konsentrasyon sa isang lugar na may mababang konsentrasyon.

Kung ang tubig ay maingat na ibinuhos sa isang solusyon ng tansong sulpate, pagkatapos ay isang malinaw na interface ang nabuo sa pagitan ng dalawang layer (ang tanso sulpate ay mas mabigat kaysa sa tubig). Ngunit sa loob ng dalawang araw magkakaroon ng homogenous na likido sa sisidlan. Nangyayari ito nang random.

Ang isa pang halimbawa ay nauugnay sa isang solidong katawan: kung ang isang dulo ng baras ay pinainit, o may kuryente, ang init (o, ayon sa pagkakabanggit, electric current) ay kumakalat mula sa mainit (na-charge) na bahagi patungo sa malamig (hindi naka-charge) na bahagi. Sa kaso ng isang metal rod, ang thermal diffusion ay mabilis na bubuo, at ang kasalukuyang daloy ay halos agad-agad. Kung ang baras ay gawa sa synthetic na materyal, ang thermal diffusion ay mabagal, at ang diffusion ng electrically charged particle ay napakabagal. Ang pagsasabog ng mga molekula ay nagpapatuloy sa pangkalahatan nang mas mabagal. Halimbawa, kung ang isang piraso ng asukal ay ibinaba sa ilalim ng isang baso ng tubig at ang tubig ay hindi hinalo, aabutin ng ilang linggo bago maging homogenous ang solusyon. Kahit na mas mabagal ay ang pagsasabog ng isang solid sa isa pa. Halimbawa, kung ang tanso ay natatakpan ng ginto, kung gayon ang ginto ay magkakalat sa tanso, ngunit sa ilalim ng normal na mga kondisyon (temperatura ng silid at presyon ng atmospera), ang layer na nagdadala ng ginto ay aabot sa kapal ng ilang micrometer pagkatapos lamang ng ilang libong taon.

Ang unang quantitative na paglalarawan ng mga proseso ng diffusion ay ibinigay ng German physiologist na si A. Fick noong 1855.

Nagaganap ang pagsasabog sa mga gas, likido at solido, at ang parehong mga particle ng mga dayuhang sangkap sa kanila at ang kanilang sariling mga particle ay maaaring magkalat.

Pagsasabog sa buhay ng tao

Sa pag-aaral ng hindi pangkaraniwang bagay ng pagsasabog, dumating ako sa konklusyon na salamat sa hindi pangkaraniwang bagay na ito na nabubuhay ang isang tao. Pagkatapos ng lahat, tulad ng alam mo, ang hangin na ating nilalanghap ay binubuo ng pinaghalong mga gas: nitrogen, oxygen, carbon dioxide at singaw ng tubig. Ito ay matatagpuan sa troposphere - sa mas mababang layer ng atmospera. Kung walang mga proseso ng pagsasabog, kung gayon ang ating kapaligiran ay magkakasapin lamang sa ilalim ng impluwensya ng grabidad, na kumikilos sa lahat ng mga katawan na matatagpuan sa ibabaw ng Earth o malapit dito, kabilang ang mga molekula ng hangin. Sa ibaba ay magkakaroon ng mas mabigat na layer ng carbon dioxide, sa itaas nito - oxygen, sa itaas - nitrogen at inert gas. Ngunit para sa normal na buhay, kailangan natin ng oxygen, hindi carbon dioxide. Ang pagsasabog ay nangyayari din sa katawan ng tao mismo. Ang paghinga at panunaw ng tao ay batay sa diffusion. Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa paghinga, pagkatapos ay sa bawat sandali ng oras sa mga daluyan ng dugo na tinirintas ang alveoli, mayroong humigit-kumulang 70 ML ng dugo, mula sa kung saan ang carbon dioxide ay nagkakalat sa alveoli, at ang oxygen ay nagkakalat sa kabaligtaran ng direksyon. Ang malaking ibabaw ng alveoli ay ginagawang posible na bawasan ang kapal ng layer ng dugo na nakikipagpalitan ng mga gas na may intraalveolar air sa 1 micron, na ginagawang posible na mababad ang dami ng dugo na may oxygen sa mas mababa sa 1 segundo at palabasin ito mula sa labis. carbon dioxide.

Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nakakaapekto rin sa katawan ng tao - ang oxygen ng hangin ay tumagos sa mga capillary ng dugo ng mga baga sa pamamagitan ng pagsasabog sa pamamagitan ng mga dingding ng alveoli, at pagkatapos ay natutunaw sa kanila, kumakalat ito sa buong katawan, pinayaman ito ng oxygen.

Ang pagsasabog ay ginagamit sa maraming teknolohikal na proseso: pag-aasin, paggawa ng asukal (ang mga sugar beet shaving ay hinuhugasan ng tubig, ang mga molekula ng asukal ay nagkakalat mula sa mga shavings patungo sa solusyon), pagluluto ng jam, pagtitina ng tela, paglalaba, carburizing, hinang at paghihinang ng mga metal, kabilang ang pagsasabog hinang sa vacuum (ang mga metal ay welded na hindi maaaring pagsamahin ng iba pang mga pamamaraan - bakal na may cast iron, pilak na may hindi kinakalawang na asero, atbp.) at pagsasabog ng metallization ng mga produkto (surface saturation ng mga produktong bakal na may aluminyo, kromo, silikon), nitriding - saturation ng ibabaw ng bakal na may nitrogen (magiging matigas ang bakal, lumalaban sa pagsusuot), sementasyon - saturation ng mga produktong bakal na may carbon, cyanidation - saturation ng ibabaw ng bakal na may carbon at nitrogen.

Tulad ng makikita mula sa mga halimbawa sa itaas, ang mga proseso ng pagsasabog ay may napakahalagang papel sa buhay ng mga tao.

Problema: Bakit naiiba ang diffusion sa iba't ibang temperatura?

Kaugnayan Nakikita ko ang pag-aaral na ito sa katotohanan na ang paksang "Pagsasabog sa likido, solid at gas na estado" ay mahalaga hindi lamang para sa kurso ng pisika. Ang kaalaman sa pagsasabog ay maaaring maging kapaki-pakinabang sa akin sa pang-araw-araw na buhay. Ang impormasyong ito ay tutulong sa iyo na maghanda para sa pagsusulit sa pisika para sa kurso ng elementarya at sekondaryang paaralan. Talagang nagustuhan ko ang paksa, at nagpasya akong pag-aralan ito nang mas malalim.

Ang object ng aking pananaliksikay ang pagsasabog na nangyayari sa tubig sa iba't ibang temperatura, atpaksa ng pag-aaral– mga obserbasyon sa pamamagitan ng pagse-set up ng mga eksperimento sa iba't ibang temperatura mga mode.

Layunin:

Palawakin ang kaalaman tungkol sa pagsasabog, ang pag-asa nito sa iba't ibang mga kadahilanan.
Ipaliwanag ang pisikal na katangian ng phenomenon ng diffusion batay sa molekular na istruktura ng bagay.
Alamin ang dependence ng diffusion rate sa temperatura sa mga miscible liquid.
Kumpirmahin ang mga teoretikal na katotohanan sa mga eksperimentong resulta.
Ibuod ang kaalaman na nakuha at bumuo ng mga rekomendasyon.

Layunin ng pananaliksik:

Siyasatin ang rate ng diffusion sa tubig sa iba't ibang temperatura.
Patunayan na ang pagsingaw ng isang likido ay resulta ng paggalaw ng mga molekula

Hypothesis: Sa mataas na temperatura, ang mga molekula ay gumagalaw nang mas mabilis at dahil dito, mas mabilis ang kanilang paghahalo.

Ang pangunahing bahagi ng gawaing pananaliksik

Para sa aking pananaliksik, kumuha ako ng dalawang baso. Nagbuhos siya ng mainit na tubig sa isa at malamig na tubig sa isa. Sabay lapag ng isang bag ng tsaa sa kanila. Ang mainit na tubig ay naging kayumanggi nang mas mabilis kaysa sa malamig na tubig. Ito ay kilala na sa mainit-init na mga molekula ng tubig ay gumagalaw nang mas mabilis, dahil ang kanilang bilis ay nakasalalay sa temperatura. Nangangahulugan ito na ang mga molekula ng tsaa ay mabilis na tumagos sa pagitan ng mga molekula ng tubig. Sa malamig na tubig, ang bilis ng mga molekula ay mabagal, kaya ang hindi pangkaraniwang bagay ng pagsasabog dito ay nagpapatuloy nang mas mabagal. Ang kababalaghan ng pagtagos ng mga molekula ng isang sangkap sa pagitan ng mga molekula ng isa pa ay tinatawag na pagsasabog.

Pagkatapos ay nagbuhos ako ng parehong dami ng tubig sa dalawang baso. Iniwan ko ang isang baso sa mesa sa kwarto, at inilagay ang isa sa ref. Pagkalipas ng limang oras, inihambing ko ang antas ng tubig. Ito ay lumabas na sa isang baso mula sa refrigerator, ang antas ay halos hindi nagbabago. Sa pangalawa - ang antas ay nabawasan nang husto. Ito ay dahil sa paggalaw ng mga molekula. At ito ay mas malaki, mas mataas ang temperatura. Sa isang mas mataas na bilis, ang mga molekula ng tubig, na papalapit sa ibabaw, ay "tumalon". Ang paggalaw na ito ng mga molekula ay tinatawag na pagsingaw. Ipinakita ng karanasan na ang pagsingaw ay nagpapatuloy nang mas mabilis sa mas mataas na temperatura, dahil ang mas mabilis na paggalaw ng mga molekula, mas maraming mga molekula ang lumilipad palayo sa likido nang sabay-sabay. Sa malamig na tubig, mababa ang bilis, kaya nananatili sila sa baso.

Konklusyon:

Batay sa eksperimento at mga obserbasyon ng pagsasabog sa tubig sa iba't ibang temperatura, kumbinsido ako na ang temperatura ay malakas na nakakaapekto sa bilis ng mga molekula. Ito ay napatunayan ng iba't ibang antas ng pagsingaw. Kaya, kung mas mainit ang sangkap, mas malaki ang bilis ng mga molekula. Kung mas malamig ito, mas mabagal ang bilis ng mga molekula. Samakatuwid, ang pagsasabog sa mga likido ay magpapatuloy nang mas mabilis sa mataas na temperatura.

Panitikan:

A.V. Peryshkin. Physics grade 7. M.: Bustard, 2011.
Library "Una ng Setyembre". M .: "Una ng Setyembre", 2002.
Biophysics sa mga aralin sa pisika. Mula sa karanasan sa trabaho. M., "Enlightenment", 1984.