Решён
Как процесс диффузии зависит от температуры - объясните простыми словами

Илья Switcher • Физика •
8.2k
4

Здравствуйте. Готовлюсь к экзамену по физике (9 класс), не могу понять связь температуры и диффузии.

В учебнике написано что "с повышением температуры скорость диффузии увеличивается", но не объяснено почему именно так происходит.

Можете объяснить простым языком, желательно с примерами из жизни? Почему горячее способствует диффузии быстрее чем холодное?

9 классДиффузияМолекулярная физикаТемператураФизика

4 ответа

Лучшие Новые Старые
Решение
122
Участник • 5 ответов

Диффузия - это когда молекулы одного вещества проникают между молекулами другого вещества. Например, когда капаешь каплю чернил в воду, они постепенно распространяются по всему объему.

Температура - это мера скорости движения молекул. Чем выше температура, тем быстрее молекулы двигаются (хаотично колеблются, вращаются, перемещаются).

Когда молекулы двигаются быстрее, они:

  1. Чаще сталкиваются друг с другом
  2. С большей силой проталкиваются сквозь другие молекулы
  3. Быстрее перемешиваются

Поэтому при нагревании диффузия идет быстрее.

Пример из жизни:

  • Холодная вода: брось кусочек сахара в холодную воду. Он будет растворяться медленно, минут 5-10.
  • Горячая вода: тот же сахар в кипятке растворится за 10-20 секунд.

Это и есть разница в скорости диффузии при разных температурах. Молекулы сахара в горячей воде быстрее распространяются между молекулами воды, потому что все они движутся активнее.

Аватар Илья Switcher
Илья Switcher Автор

Огромное спасибо! Теперь понятно, особенно пример с сахаром помог. Буду использовать на экзамене)

61
Участник • 1 ответ

Если совсем упростить: температура = энергия движения молекул.

Выше температура → молекулы быстрее носятся → быстрее перемешиваются → диффузия быстрее.

Ниже температура → молекулы медленнее ползают → медленнее перемешиваются → диффузия медленнее.

Вот и вся физика.

81
Участник • 8 ответов

Представь себе толпу людей в метро. Если все стоят спокойно (низкая температура), протиснуться сквозь них сложно и долго. Если все бегут и толкаются (высокая температура), ты быстрее пройдешь сквозь толпу.

Так же и молекулы: в холодном веществе они почти стоят на месте, диффузия идет медленно. В горячем - носятся как угорелые, диффузия быстрая.

Еще пример: запах духов. В холодной комнате запах распространяется медленно. В жаркой бане - моментально чувствуется по всему помещению. Это диффузия молекул парфюма в воздухе.

17
Участник • 3 ответа

С точки зрения молекулярно-кинетической теории (МКТ), температура T пропорциональна средней кинетической энергии поступательного движения молекул:

E = (3/2) k T

где k - постоянная Больцмана.

Скорость диффузии определяется коэффициентом диффузии D, который по уравнению Эйнштейна-Смолуховского связан с температурой:

D ~ T / η

где η - вязкость среды (тоже зависит от T).

Таким образом, зависимость скорости диффузии от температуры имеет экспоненциальный характер (закон Аррениуса для многих процессов).

Написать ответ

Визуальный редактор (WYSIWYG)
Премодерация гостей

Вы отвечаете как гость. Ваш ответ будет скрыт до проверки модератором. Чтобы ответ появился сразу и вы получали репутацию — войдите в аккаунт.

Или войдите в систему
Будьте вежливы и соблюдайте правила платформы.