Задания. 1. Составьте диаграмму Венна — схему с пересекающимися тремя кругами (см. рис.). Каждый круг А, В и С должен содержать информацию о характеристиках рассматриваемого теплового процесса: А) теплового движения, В) броуновского движения и С) диффузии. В зоне перекрытия всех трёх кругов ABC запишите сходство всех трёх указанных процессов. В зоны перекрытия AB, BC, AC внесите общие признаки только для двух процессов, например, в зоне АВ необходимо записать общие признаки для теплового и броуновского движения, которые не свойственны диффузии. 2. Приведите по одному примеру диффузии в газах, жидкостях, твёрдых телах. Поясните, какое из положений МКТ они подтверждают.

1. Диаграмма Венна: тепловое движение, броуновское движение и диффузия

Для заполнения диаграммы Венна нужно выделить особенности каждого процесса и их общие признаки.

Круг А — тепловое движение:

• Непрерывное и хаотическое движение частиц вещества (атомов и молекул).

• Происходит во всех веществах независимо от агрегатного состояния.

• Интенсивность движения зависит от температуры: чем выше температура, тем быстрее движутся частицы.

• Является причиной многих тепловых явлений.

Круг В — броуновское движение:

• Непрерывное хаотическое движение мелких частиц, взвешенных в жидкости или газе.

• Вызывается ударами молекул окружающей среды о взвешенные частицы.

• Чем выше температура, тем интенсивнее броуновское движение.

• Наблюдается под микроскопом.

Круг С — диффузия:

• Явление взаимного проникновения частиц одного вещества между частицами другого.

• Происходит в газах, жидкостях и твёрдых телах.

• Скорость диффузии зависит от температуры и агрегатного состояния вещества.

• Приводит к постепенному равномерному распределению веществ в пространстве.

Общие признаки в зонах пересечения кругов

Зона АВ (тепловое и броуновское движение):

• Движение происходит непрерывно и беспорядочно.

• Скорость движения увеличивается при повышении температуры.

• Движение отдельных частиц постоянно изменяется из-за столкновений.

Зона ВС (броуновское движение и диффузия):

• Наблюдаются в жидкостях и газах.

• Связаны с хаотическим движением молекул вещества.

• Могут служить доказательством существования и движения молекул.

Зона АС (тепловое движение и диффузия):

• Происходят на молекулярном уровне.

• Зависимость от температуры: при её повышении процессы протекают интенсивнее.

• Связаны с постоянным движением частиц вещества.

Центральная зона АВС (общее для всех трёх процессов):

• Связаны с непрерывным хаотическим движением частиц.

• Обусловлены тепловым движением молекул.

• Подтверждают, что вещество состоит из мельчайших частиц, которые постоянно движутся.

2. Примеры диффузии в разных агрегатных состояниях

1. Диффузия в газах

Пример: распространение запаха духов по комнате после распыления. Через некоторое время запах ощущается даже на значительном расстоянии от места распыления.

Объяснение: молекулы духов перемешиваются с молекулами воздуха благодаря своему непрерывному хаотическому движению.

2. Диффузия в жидкостях

Пример: если капнуть чернила или краску в стакан с водой, то через некоторое время вода постепенно окрасится даже без перемешивания.

Объяснение: молекулы красящего вещества проникают между молекулами воды вследствие их хаотического теплового движения.

3. Диффузия в твёрдых телах

Пример: при длительном соприкосновении двух металлических пластинок, например медной и золотой, атомы одного металла постепенно проникают в другой.

Объяснение: атомы металлов медленно перемещаются в кристаллических решётках, поэтому диффузия в твёрдых телах происходит значительно медленнее, чем в газах и жидкостях.

Какое положение МКТ подтверждают эти примеры?

Все три примера подтверждают одно из основных положений молекулярно-кинетической теории (МКТ):

Молекулы и атомы вещества находятся в непрерывном хаотическом (беспорядочном) движении.

Кроме того, диффузия подтверждает, что:

• все вещества состоят из мельчайших частиц;

• между частицами существуют промежутки;

• частицы разных веществ могут взаимно проникать друг между другом.

Вывод: диффузия происходит во всех агрегатных состояниях вещества. Чем выше температура, тем быстрее движутся частицы и тем интенсивнее происходит диффузия.