Чим пов"язані явища дифузії зі зміною клімату?

Зі зміною клімата, міняється температура, а отже дифузія залежить від температури. Це було видно на прикладі кристалика фарби та склянки води. Ми спостерігали взаємне проникнення однієї речовини в іншу. 

Яка роль дифузії в навколишньому світі?

Дифузія відіграє велику роль у навколишньому світі. Так наприклад якщоб не дифузія ми б не могли відчувати запах на відстані. Також дифузія має особливе з начення у живих організмах.

Від чого залежить швидкість дифузії?

Встановлено, що швидкість дифузії залежить від температури: чим во-на вища, тим швидше відбувається дифузія. Переконатися у цьому можна на 

такому досліді. Візьмемо дві тонкі пробірки з водою і кинемо в кожну з них 

якийсь барвник, наприклад, кристалики перманганату калію (у побуті – мар-

ганцівки). Одну з пробірок помістимо в холодильник, іншу залишимо в кімна-

ті. Марганцівка розчинятиметься у воді, її молекули забарвлюватимуть воду, і 

з часом рівень червоного кольору підніматиметься. Коли вода у пробірці, що 

стояла в кімнаті, повністю стане червоною, рівень розчину марганцівки в про-

бірці в холодильнику ледь досягне середини.

Оскільки явище дифузії пов'язане з рухом молекул, який називають теп-

ловим, то можна дійти такого висновку: швидкість руху молекул і температу-

ра тіла взаємозв 'язані – чим вища температура тіла, тим більша швидкість 

руху його молекул; і навпаки, якщо швидкість руху молекул в одного тіла біль-

ша, ніж: у іншого, то і температура його вища

Дифузія в рідкому, твердому та газоподібному стані.

Тверді тіла      
Ми взяли картоплину і розрізали її навпіл. До кожної половинки приклали по кусочку червоного буряка. Одну половину поклали у холодне місце, другу – у тепле. Через три дні ми отримали ось такий результат (демонструють класу). Картоплина, яка лежала  у теплому місці, стала блідо-бордовою, а  та, що у холодному, забарвилась тільки трішки.Отже, явище дифузії у твердих тілах проходить повільно і відбувається швидше при вищій температурі.

Рідини    
Ось перед вами дві склянки з водою.  Одночасно опускаємо пакетики з чаєм у воду. І дивимось, що відбувається. (В одній склянці вода швидко змінює своє забарвлення, а в іншій – ні). Чому? (Учні  доторкуються до обох склянок і роблять висновок: явище дифузії відбувається у рідкому стані швидше, ніж у твердому, і з підвищенням температури воно проходить швидше). 

Гази
Пригадайте, що відбувається, коли десь у кімнаті розлити пахучу речовину, наприклад парфуми,— її запах незабаром відчуватиметься скрізь у кімнаті. Це означає, що молекули пахучої речовини, рухаючись, потрапляють у проміжки між молекулами повітря, яким заповнена кімната, тобто спостерігається дифузія. Саме в результаті дифузії в газах ми відчуваємо запах свіжоспеченого хліба з булочної або прогрітої сонцем трави.

Приклади явища дифузії

1.У легенях молекули кисню дифундують у кровоносні судини
2.Обмін речовин у клітинах
3.Робота біполярного транзистора основана на дифузії неосновних носіїв заряду через p-n перехід
4. Вибіркове перенесення певних компонентів у пори речовини — інфільтраційна дифузія
5.Рівномірний розподіл шкідливих газів в атмосфері гірничих виробок, попередженню їх небезпечних скупчень
6.Дифузія в технологічних процесах при застосуванні реагентів

Як пов"язані між собою швидкість руху молекул та температура речовини?

	Приготуємо дві посудини. Одну з посудин поставимо в тепле місце, другу — у холодне. Подивившись через якийсь час на посудини, ми переконаємося, що в теплому розчині дифузія відбулася набагато швидше.
	У разі підвищення температури швидкість дифузії в газах також збільшується.
	Залежність швидкості дифузії від температури особливо помітна для твердих тіл. Так, англійський металург Вільям Роберт Остін провів дослід. Він наплавив тонкий диск золота на свинцевий циліндр  і на кілька днів помістив цей циліндр у піч, де підтримувалася температура близько 400 °С. Виявилося, що золото продифундувало через увесь циліндр  тим часом за кімнатної температури дифузія практично не спостерігалася.
	Таким чином, ми виявили, що чим вищою є температура речовини, тим швидше відбувається дифузія, тобто молекули швидше рухаються.
	Доволі складні експерименти показують, що за будьякої температури в речовині є молекули, які рухаються досить повільно, і молекули, швидкість яких висока. Якщо кількість молекул речовини, що мають високу швидкість, збільшується, тобто збільшується середня швидкість молекул, то це означає, що температура речовини також збільшується.

Як впиливає на рух молекул агрегатний стан речовини?

Агрегатний стан — термодинамічний стан речовини, сильно відмінний за своїми фізичними властивостями від інших станів цієї ж речовини. Переходи між агрегатними станами однієї і тої ж речовини супроводжуються стрибкоподібними змінами вільної енергії, ентропії, густини і інших фізичних властивостей. Як правило, серед агрегатних станів виділяють тверде тіло, рідину, газ та плазму. Відрізняються вони, в першу чергу, характером руху молекул та порядком симетрії.

Газ

Газоподібний стан характерний тим, що не зберігає ні форму, ні об'єм. Він заповнює весь доступний об'єм і проникає в будь-які його закутки. Це стан, властивий речовинам із малою густиною. Більшість речовин переходять у газоподібний стан з рідкого або твердого при підвищенні температури. Перехід із рідкого в газоподібний стан називають випаровуванням, а протилежний йому перехід із газоподібного стану в рідкий — конденсацією. Перехід із твердого стану в газоподібний, минаючи рідкий, називають сублімацією.

Деякі речовини не мають газоподібного стану. Це речовини зі складною хімічною будовою, які при підвищенні температури розпадаються внаслідок хімічних реакцій раніше, ніж стають газом.

З мікроскопічної точки зору газ — це стан речовини, в якому окремі її молекули взаємодіють слабо й рухаються хаотично. Взаємодія між ними зводиться до спорадичних зіткнень. Кінетична енергія молекул перевищує потенціальну.

Газу властива ізотропія, тобто незалежність характеристик від напрямку. Здебільшого, в звичних для людини земних умовах, газ має однакову густину в будь-якій точці, однак це не є універсальним законом, в зовнішніх полях, наприклад у полі тяжіння Землі, або в умовах різних температур густина газу може мінятися від точки до точки.

Не існує різних газоподібних термодинамічних фаз однієї речовини.

Рідина

В рідкому стані речовина зберігає об'єм, але не тримає форму. Це означає, що рідина може займати тільки частину об'єму посудини, але вільно перетікати й проникати у всі її закутки. Рідина, на відміну від газу має добре визначену поверхню. Для більшості речовин рідина — проміжний стан між газом і твердим тілом. Речовина переходить у рідкий стан із твердого в результаті процесу, який називається плавленням.

З мікроскопічної точки зору молекули рідини сильно взаємодіють між собою таким чином, що утворюють зв'язаний стан, тобто агрегуються. Потенціальна енергія їхнього притягання більша, ніж кінетична енергія теплового руху. Однак, на відміну від твердого тіла, молекули рідини достатньо рухливі, щоб часто змінювати своє положення. Рухаючись, молекули рідини в будь-який момент мають більш-менш упорядковане розташування, яке називають ближнім порядком, однак, цей порядок не строгий, і на далеких віддалах не зберігається.

Як і газ, рідини теж здебільшого ізотропні. Однак, існують рідини із анізотропними властивостями — рідкі кристали. Крім ізотропної, так званої нормальної фази, ці речовини, мезогени, мають одну або кілька упорядкованих термодинамічних фаз, які називають мезофазами. Упорядкування у мезофазах відбувається завдяки особливій формі молекул рідких кристалів. Зазвичай це довгі вузькі молекули, яким вигідно украладатися так, щоб їхні осі збігалися.

Тверде тіло

В твердотільному стані речовина зберігає як форму, так і об'єм. При низьких температурах майже всі речовини замерзають - перетворюються в тверді тіла. Тверді тіла поділяють на кристалічні йаморфні.

З мікроскопічної точки зору тверді тіла характерні тим, що молекули або атоми в них впродовж довгого часу зберігають своє середнє положення незмінним, тільки здійснюючи коливання з невеликою амплітудою навколо них. У кристалах середні положення атомів чи молекул строго впорядковані. Кристалічні тіла зберігають не тільки ближній, а й дальній порядок. В аморфних тілах дальній порядок не зберігається, як і в рідинах.

Кристалічні тверді тіла мають анізотропні властивості, тобто їхній відгук на прикладені зовнішні сили залежить від орієнтації сил відносно кристалічних осей.

У твердотільному стані речовини можуть мати багато фаз, які відрізняються упорядкуванням атомів або іншими характеристиками, такими як упорядкування спінів у феромагнетиках.