Исследовательская работа "Диффузия на кухне"

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Благоевская средняя общеобразовательная школа»

Исследовательская работа по физике

«Диффузия на кухне»

Выполнила : Виноградова Екатерина,

ученица 7  класса

МОУ «Благоевская СОШ»

Руководитель: Палкина Елена Алексеевна,

учитель физики

пгт. Благоево

2015

Содержание

Введение                                                                                                                                      

§1 Роль диффузии в природе                                                                                                    

§3 Экспериментальная часть                                                                                                    

Заключение                                                                                                                                

Список использованной литературы                                                                                      

Введение

Диффузия играет огромную роль в природе, в быту человека и в технике. Диффузионные процессы могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на жизнедеятельность человека и животных. Примером положительного воздействия является поддержание однородного состава атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли. Диффузия играет важную роль в различных областях науки и техники, в процессах, происходящих в живой и неживой природе. Она оказывает влияние на течение химических реакций.            

       С участием диффузии или при нарушении и изменении этого процесса могут протекать отрицательные явления в природе и жизни человека, такие как обширное загрязнение окружающей среды продуктами технического прогресса человека.

Цель: 

Исследовать особенности протекания диффузии в газах, жидкостях и в твердых телах.

       Задачи:

1. Изучить материал о роли диффузии в природе

2. Провести некоторые опыты на кухне, демонстрирующие явление диффузии.

3. Сделать выводы о скорости протекания диффузии.

Методы:

Изучение литературных и других информационных источников, проведение экспериментов,  анализ информации и результатов.

§1 Роль диффузии в природе

 Диффузия (от лат. Diffusio — распространение, растекание, рассеивание) - это явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.

Примером диффузии в газах является распространение запахов в воздухе. При этом запах распространяется не мгновенно, а спустя некоторое время. Почему же так происходит? Дело в том, что движению молекул пахучего вещества в определенном направлении мешает движение молекул воздуха.  

С помощью диффузии происходит распространение различных газообразных веществ в воздухе: например, дым  костра распространяется на большие расстояния.  

Таким же образом происходит загрязнение воздуха вредными продуктами промышленного производства и выхлопными газами автомобилей.                       

      В  жидкостях диффузия протекает медленнее, чем в газах, но этот процесс можно ускорить, с помощью нагревания. Например, чтобы быстрее засолить огурцы, их заливают горячим рассолом. Мы знаем, что в холодном чае сахар растворится медленнее, чем в горячем.

     Благодаря диффузии, насекомые находят себе пищу. Бабочки, порхая меж растений, всегда находят дорогу к красивому цветку. Пчелы, обнаружив  сладкий объект, штурмуют его своим роем.

  А растение растет, цветет для них тоже благодаря диффузии. Ведь мы говорим, что растение дышит и выдыхает воздух, пьет воду, получает из почвы различные микродобавки.                         

    Плотоядные животные находят своих жертв тоже благодаря диффузии.  Акулы чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров, также как и рыбы пираньи.

       Экология окружающей среды ухудшается за счёт выбросов в атмосферу, в воду химических и прочих вредных веществ, и это всё распространяется и загрязняет огромные территории. А вот деревья выделяют кислород и поглощают углекислый газ с помощью диффузии.

Во всех приведенных примерах мы наблюдаем взаимное проникновение молекул веществ, т.е. диффузию. На этом процессе основаны многие физиологические процессы в организме человека и животных: такие как дыхание, всасывание и др. В общем, диффузия имеет большое значение в природе, но это явление также вредно в отношении загрязнения окружающей среды.

Экспериментальная часть работы.

I эксперимент.   Наблюдение  диффузии при квашении капусты

Цель: изучить, как соль проникает в капусту.

Приборы и материалы : кастрюля с нарезанной капустой, соль, гнет.

Описание опыта и полученные результаты: Взяли  нарезанную капусту, посолили , поставили под гнет. Сок, который выделился из капусты, сразу стал соленым. А сама капуста стала соленой через 1 сутки. Отсюда можно сделать вывод, что соль приникает  в капусту и в воду. Но диффузия в воде произошла быстрее, чем в капусте ( твердом веществе)

II эксперимент.   Наблюдение  диффузии при солении огурцов. Изучение зависимости диффузии от температуры.

Цель: изучить, как соль проникает в огурцы; как зависит скорость засаливания огурцов от температуры рассола.

Приборы и материалы : свежие огурцы, соль, холодный маринад, горячий маринад.

Описание опыта и полученные результаты: Взяли  с мамой свежие огурцы. Уложили огурцы в две трехлитровые банки. Одну банку залили горячим маринадом, вторую – холодным.

Через сутки проверили банки. Оказалось, что в горячем маринаде огурцы больше впитали соль, и стали слабосолеными и внутри, и снаружи. А в холодном маринаде – только кожура соленая.

Отсюда можно сделать вывод, что соль приникает  быстрее в огурцы в горячем маринаде. То есть, диффузия быстрее протекает в горячей воде.

Ш эксперимент. Изучение зависимости скорости протекания диффузии от температуры.

 Цель: изучить, как температура  воды влияет на скорость  протекания диффузии.

Приборы и материалы: термометры – 2 шт, часы – 1 шт, стаканы– 2шт, пакетика чая.

Описание опыта и полученные результаты: (опыт приготовления чая при начальной температуре 18°С и при температуре 87° С в двух стаканах).

           Из этого опыта можно сделать вывод о том,   что на скорость протекания диффузии влияет температура: чем больше температура, тем выше скорость протекания   диффузии.

IV эксперимент.  Наблюдение диффузии в газах

Цель: изучение изменения диффузии газа в воздухе в зависимости от изменения температуры в помещении.

Приборы и материалы:  часы с секундной стрелкой.

Описание опыта и полученные результаты:  На кухне мы с мамой пекли блины. Запах блинов был слышен по всей квартире. Но сразу же запах стал чувствоваться на кухне, затем в коридоре – через 1 минуту. Затем в ближней комнате – через 1минуту 35 секунд. И в самую последнюю очередь  - в угловой комнате, которая дальше всех от кухни - через 4минуты 23 секунды. Отсюда можно сделать следующий вывод: в газах диффузия происходит не сразу, а стечением времени. И протекает значительно быстрее, чем в жидкостях. Это обусловлено тем, что между молекулами газа расстояние значительно больше, чем между молекулами жидкости, а значит и молекулы одного вещества быстрее проникают между молекулами другого вещества. Значит, и диффузия происходит быстрее.

Заключение

        Диффузия одно из разгаданных явлений природы.

Диффузия протекает во всех трех агрегатных состояниях вещества. Скорость диффузии зависит от того, в каком агрегатном состоянии находятся соприкасающиеся тела. Причина диффузии - беспорядочное движение молекул.

 Диффузия быстро протекает в газах, медленнее в жидкостях и очень медленно в твердых телах.

Процесс диффузии ускоряется с повышением температуры,  с уменьшением  вязкости среды и размеров частиц.

Явления диффузии можно наблюдать не только на кухне, а везде  в повседневной жизни: в лесу, на цветочных полянах, на уроках рисования, при стирке белья и т.д.

Список использованной  литературы:

1. И.Г. Кириллова. Книга для чтения по физике. М. «Просвещение» 1986 г
2. А.В. Перышкин. Учебник по физике 7 класс. М. «Просвещение» 2005 г

1. Чуянов В.А. Энциклопедический словарь юного физика. 1999 г.
2. Газета «Физика 1 Сентября» №5/2005г, №18/2005г, №23/2005г
3. Википедия (Свободная энциклопедия)