Проект по физике "Диффузия во всей ее красе"

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа им. Р. Г. Карманова» с. Усть-Нем

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ

  по физике на тему:

«Диффузия во всей её красе»

Выполнила

Ученица  7 класса

Мамонтова Карина

Руководитель:

Опарина Г. М.

Усть-Нем

2022 г

Цель проекта: расширить знания о диффузии и выяснить, от чего зависит диффузия.

Задачи проекта:

• изучить историю диффузии;
• собрать и изучить материал о диффузии в природе и в жизни человека;
• провести опыты, демонстрирующие явление диффузии;
• проанализировать полученную информацию.

Методы исследования: 

• изучение литературы;
• проведение эксперимента;
• наблюдение;
• анализ результатов.

Гипотеза: диффузия имеет важное значение для человека и природы.

• Объект исследования: явление диффузии.

• Предмет исследования: влияние диффузии.

Что такое диффузия? Диффузия — это явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого. Это явление имеет место в газах, жидкостях и твёрдых телах.

Диффузия в газах. Причина диффузии - беспорядочное

движение молекул. Частицы газа далеко удалены

друг от друга. Между ними существуют

большие промежутки. Сквозь эти промежутки

перемещаются частицы другого вещества.

Диффузия в жидкостях. Скорость диффузии в

жидкости намного меньше чем в газах. Частицы

в жидкости «упакованы» так, что расстояние между

соседними частицами меньше их размеров. Сами частицы могут перемещаться по всему занимаемому жидкостью объему сосуда.

Диффузия в твердых телах. Скорость диффузии в твердых телах еще меньше чем в жидкостях. В твердых телах расстояния между частицами совсем маленькие. Они такие же, как размеры самих частиц. Проникновение через такие малые промежутки частиц другого вещества крайне затруднено.

Диффузия в растительном мире

CO2

Большую роль играют диффузные процессы в снабжении природных водоёмов и аквариумов кислородом. Кислород попадает в более глубокие слои воды в стоячих водах за счёт диффузии через их свободную поверхность. Поэтому нежелательны всякие ограничения свободной поверхности воды. Так, например, листья или ряска, покрывающие поверхность воды, могут совсем прекратить доступ кислорода к воде и привести к гибели ее обитателей. По этой же причине сосуды с узким горлом непригодны для использования в качестве аквариума. С помощью диффузии мы дышим, распространяются разные запахи.

O2

O2

Роль диффузии в медицине

Боле 30 лет назад немецкий врач Вильям Кольф применил аппарат «искусственная почка». С тех пор он применяется: для неотложной хронической помощи при острой интоксикации; для подготовки больных с хронической почечной недостаточностью к трансплантации почек; для длительного (10-15 лет) жизнеобеспечения больных с хроническим заболеванием почек.

Применение диффузии в технике

• На явлении диффузии основана диффузионная сварка металлов. Детали помещают в закрытую сварочную камеру с сильным разряжением, сдавливают и нагревают до 800 °С. При этом происходит интенсивная взаимная диффузия атомов в поверхностных слоях соприкасающихся материалов. В производстве сахара используются диффузные аппараты. При их помощи извлекается сок из свекловичной стружки. В работе ядерных реакторов наблюдается диффузия нейтронов. Мы видим, как велико значение диффузии в техники, производстве, медицине, при обработке материалов и т.д., а существование живых организмов было бы невозможно, если бы не было этого явления. К сожалению, приходится бороться с отрицательным проявлением этого явления, но положительных факторов намного больше и поэтому мы говорим об огромном значении диффузии в природе и технологиях.

.

Вредные проявления диффузии

Не всегда диффузия благо для человека. Порою, диффузия бывает вредным и даже опасным явлением. Природный горючий газ, которым мы пользуемся дома для приготовления пищи, не имеет ни цвета ни запаха, поэтому трудно сразу заметить его утечку. А при утечке за счѐт диффузии газ распространяется по всему помещению. Между тем при определѐнном соотношении газа с воздухом в закрытом помещении образуется смесь, которая может взорваться, например, от зажжѐнной спички. Газ может вызвать и отравление людей. Дымовые трубы предприятий выбрасывают в атмосферу углекислый газ, оксиды азота и серы.

В настоящее время общее количество эмиссии газов в атмосферу превышает 40 000 000 000 тонн в год. В некоторых медицинских исследованиях была показана связь заболеваемости органов дыхания и верхних дыхательных путей с состоянием воздуха. Отмечается прямая зависимость между показателем уровня заболеваемости органов дыхания и объёмом  выбросов вредных веществ в атмосферу.  Избыток углекислого газа в атмосфере опасен для живого мира Земли, нарушает круговорот углерода в природе, приводит к образованию кислотных дождей. Особенно сильно загрязняется и разрушается почва из-за чрезмерного внесения минеральных удобрений и ядохимикатов. Увеличивается площадь земель, загрязнённых выбросами промышленных предприятий и т.д. Несколько  тысяч гектаров земли занято свалками промышленных и бытовых отходов.

Практическая часть

1. Наблюдение явления диффузии в жидкости В стакан с водой комнатной температуры я капнула «зеленку» и наблюдала, как происходит явление диффузии.

1. Наблюдение явления диффузии в жидкости Этот же опыт я провела, взяв горячую воду вместо воды комнатной температуры.

1. Наблюдение явления диффузии в жидкости Третий опыт проводился также с горячей водой, но прежде чем капнуть туда «зеленку», я сначала добавила в воду несколько капель растительного масла.

1. Наблюдение явления диффузии в жидкости

Вывод: В стакане с водой высокой температуры диффузия растекается сильней. Так как молекулы двигаются быстрей.

2. Диффузия в твердых телах, жидкостях и газах Оборудование: апельсин, стакан с водой комнатной температуры, пакетик с заваркой, сырая картофелина, марганцовка (кристаллы).

Вывод: Процесс диффузии в газах происходит быстрее, чем в жидкостях, твердых телах, поскольку молекулы в газах двигаются очень быстро и во всех направлениях.

Выводы

• Причина диффузии – беспорядочное движение молекул.
• Скорость диффузии зависит от того, в каком агрегатном состоянии находятся соприкасающиеся тела.
• Процесс диффузии ускоряется с повышением температуры, с уменьшением вязкости среды и размеров частиц.

Физика – это не страшно, физика – это интересно!

Заключение

• Работая над проектом, удалось выяснить особенности протекания диффузионных процессов, что диффузия играет огромную роль в жизни человека, без этого явления жизнь на Земле была бы невозможна. Проведённые опыты помогли мне узнать, что диффузия — временной процесс. Продолжительность диффузии зависит от температуры: чем выше температура, тем быстрее протекает процесс диффузии. Изучая явление диффузии, ее роль в экологическом равновесии природы и факторы, влияющие на ее протекание в природе, я пришла к выводу, что люди в результате своей деятельности часто оказывают негативное влияние на естественные процессы в природе, это проявляется в загрязнении окружающей среды.

Список источников

• https://microschool.io/ru/book/physics/diffuziya-v-gazah-zhidkostyah-i-tverdyh-telah
• https:// studwood.net/1911579/matematika_himiya_fizika/primenenie_diffuzii_tehnike_povsednevnoy_zhizni
• https:// multiurok.ru/files/issliedovatiel-skaia-rabota-diffuziia-vokrugh-nas.html
• https:// stud.wiki/physics/2c0b65635a2ac68a5c43a88521206d26_0.html

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!