4.3. Опыт №3 Наблюдение явления диффузии в газах.
Цель: изучение изменения диффузии газа в воздухе в зависимости от изменения температуры в помещении.
Приборы и материалы: секундомер, духи, термометр.
Описание опыта и полученные результаты: я исследовала время распространения запаха духов в помещении V=60м3 при температуре t = +100 (помещение проветриванием доводилось до необходимой температуры). Засекалось время от начала распространения запаха в комнате, до получения явной чувствительности у людей, стоящих на расстоянии 5 м. от исследуемого объекта (духи). Затем тщательно проветривали помещение и через 3 часа после данного эксперимента, повышение температуры до 150С. Затем опыт повторяли доводя температуру до 200С. Для всех полученных данных определяли среднее арифметическое значение и погрешность. Данные эксперимента я привела в таблице.
Таблица
t помещения, ºС
|
+100 |
+150 |
+200
|
время распространения запаха духов, с |
49.7 ± 0.21 n =5 |
41.6 ± .051 n =5 |
25.3 ± 0.19 n=5 |
Примечание: n-количество экспериментов
Если предположить, что процессы диффузии прямо пропорциональны времени распространения запаха духов в помещении, тогда в результате данного исследования можно выявить зависимость времени распространения запаха духов в помещении, а значит и скорости диффузии от изменения температуры воздуха.
Полученные данные свидетельствуют о том, что скорость распространения запаха духов зависит от повышения температуры помещения следующим образом: при повышении температуры с +100 на 50 данный параметр уменьшился на 8,1 сек. Это свидетельствует о том, что запах распространился быстрее. При дальнейшем повышении температуры помещения на 50 (до 200) уменьшился на 16,3 сек, что свидетельствует об ускорении распространения запаха. Таким образом, анализ показателей времени распространения запаха духов в помещении показал, что диффузия ускоряется при повышении температуры.
Вывод: чем выше температура газов, тем быстрее происходят процессы диффузии. Например, при выбросе горячих газов из труб различных предприятий (или из выхлопных труб автомобилей) эти вредные для здоровья людей и животных вещества распространяются очень быстро. Летом это происходит еще быстрее.
4.4. Опыт №4 Влияние различных веществ на поверхности воды на процесс диффузии
Цель: изучить, как различные вещества на поверхности воды влияют на скорость испарения воды и сделать вывод о скорости протекания диффузии.
Приборы и материалы: термометры – 4 шт, секундомер – 1 шт, блюдца с водой – 4 шт, бензин, керосин, растительное масло.
Описание опыта и полученные результаты: в блюдца я налила воду одинаковой массы и одинаковой температуры (36 градусов), затем в первое блюдце налила бензин (5 мл), во второе – керосин (5мл), в третье – растительное масло (5 мл), в четвертом вода оставалась чистой. Растительное масло в нашем опыте имитировало нефть. Засекалось время, через каждые 10 минут снимались показания термометров, помещенных во все жидкости. Результаты измерений зафиксированы в таблице.
Время |
Температура чистой воды, С |
Температура воды с бензином, С |
Температура воды с керосином, С |
Температура воды с растительным маслом, С |
12:30 |
36 |
36 |
36 |
36 |
12:40 |
32 |
33 |
33 |
34 |
12:50 |
28 |
29 |
29 |
31 |
13:00 |
25 |
27 |
27 |
29 |
13:10 |
22 |
23 |
23 |
26 |
13:20 |
21 |
21 |
21 |
23 |
При испарении из воды вылетают отдельные молекулы. Так как вода, покрытая пленкой бензина, керосина и растительного масла, остывает медленнее, то можно говорить о том, что и молекулам кислорода труднее покинуть в воду.
Вывод: при наличии различных веществ на поверхности воды - процесс диффузии происходит медленнее. Так в окружающей природе разлитая нефть нарушает процессы диффузии и может привести к нежелательным экологическим последствиям.