الإعلان على البوابة

تعريف كلمة الانتشار في علم الأحياء. انتشار في بيولوجيا التئام الجروح. الانتشار في المملكة النباتية

الخامس المناهج الدراسيةفي مقرر الفيزياء (تقريبًا في الصف السابع) ، سيتعلم الطلاب أن الانتشار هو عملية تغلغل متبادل لجزيئات مادة ما بين جسيمات مادة أخرى ، ونتيجة لذلك تتساوى التركيزات في الحجم المشغول بأكمله. هذا تعريف يصعب فهمه. لفهم ماهية الانتشار البسيط ، قانون الانتشار ، معادلته ، من الضروري دراسة المواد المتعلقة بهذه القضايا بالتفصيل. ومع ذلك ، إذا كانت الفكرة العامة كافية لشخص ما ، فإن البيانات أدناه ستساعد في الحصول على المعرفة الأولية.

الظاهرة الفيزيائية - ما هي

نظرًا لحقيقة أن الكثير من الناس يخلطون أو لا يعرفون على الإطلاق ماهية الظاهرة الفيزيائية وكيف تختلف عن الظاهرة الكيميائية ، وكذلك نوع الظواهر التي ينتمي إليها الانتشار ، فمن الضروري فهم ماهية الظاهرة الفيزيائية. لذا ، كما يعلم الجميع ، الفيزياء هي علم مستقل ينتمي إلى مجال العلوم الطبيعية ، والذي يدرس القوانين الطبيعية العامة حول بنية وحركة المادة ، كما يدرس المادة نفسها. وفقًا لذلك ، فإن الظاهرة الفيزيائية هي ظاهرة من هذا القبيل ، ونتيجة لذلك لا يتم تكوين مواد جديدة ، ولكن يحدث فقط تغيير في بنية المادة. يكمن الاختلاف بين الظاهرة الفيزيائية والظاهرة الكيميائية تحديدًا في حقيقة عدم الحصول على مواد جديدة نتيجة لذلك. وبالتالي ، فإن الانتشار ظاهرة فيزيائية.

تعريف مصطلح الانتشار

كما تعلم ، يمكن أن يكون هناك العديد من الصياغات لمفهوم ما ، لكن المعنى العام لا ينبغي أن يتغير. والانتشار ليس استثناء. التعريف المعمم هو كما يلي: الانتشار هو ظاهرة فيزيائية ، وهو الاختراق المتبادل للجسيمات (الجزيئات ، الذرات) من مادتين أو أكثر لتوزيع موحد على الحجم الكامل الذي تشغله هذه المواد. نتيجة الانتشار ، لا تتشكل مواد جديدة ، وبالتالي فهي ظاهرة فيزيائية على وجه التحديد. يسمى الانتشار البسيط بالانتشار ، ونتيجة لذلك تنتقل الجسيمات من المنطقة ذات التركيز الأعلى إلى منطقة التركيز المنخفض ، والتي ترجع إلى الحركة الحرارية (الفوضوية ، البراونية) للجسيمات. بمعنى آخر ، الانتشار هو عملية خلط جزيئات من مواد مختلفة ، ويتم توزيع الجسيمات بالتساوي في جميع أنحاء الحجم. هذا تعريف مبسط للغاية ، لكنه الأكثر قابلية للفهم.

أنواع الانتشار

يمكن إصلاح الانتشار عند مراقبة المواد الغازية والسائلة والصلبة. لذلك فهو يشمل عدة أنواع:

  • الانتشار الكمي هو عملية انتشار الجسيمات أو عيوب النقاط (الاضطرابات المحلية في الشبكة البلورية للمادة) ، والتي تتم في المواد الصلبة. الانتهاكات المحلية هي انتهاكات في نقطة معينة في الشبكة البلورية.

  • غرواني - انتشار يحدث في جميع أنحاء الحجم الكامل للنظام الغرواني. النظام الغرواني هو وسيط يتم فيه توزيع الجسيمات والفقاعات وقطرات من وسيط آخر يختلف في الحالة الكلية والتكوين عن الأول. تتم دراسة هذه الأنظمة ، وكذلك العمليات التي تحدث فيها ، بالتفصيل في سياق الكيمياء الغروانية.
  • الحمل الحراري - نقل الجزيئات الدقيقة لمادة واحدة بواسطة الجزيئات الكبيرة من الوسط. يتعامل فرع خاص من الفيزياء يسمى الديناميكا المائية مع دراسة حركة الوسائط المستمرة. من هناك يمكنك التعرف على حالات التدفق.
  • الانتشار المضطرب هو عملية نقل مادة إلى أخرى ، بسبب الحركة المضطربة للمادة الثانية (نموذجية للغازات والسوائل).

تم تأكيد البيان أن الانتشار يمكن أن يستمر في كل من الغازات والسوائل والمواد الصلبة.

ما هو قانون فيك؟

استنتج العالم الألماني ، الفيزيائي فيك ، قانونًا يوضح اعتماد كثافة تدفق الجسيمات عبر منطقة واحدة على التغيير في تركيز مادة ما لكل وحدة طول. هذا القانون هو قانون الانتشار. يمكن صياغة القانون على النحو التالي: يتناسب تدفق الجسيمات ، الموجه على طول المحور ، مع مشتق عدد الجسيمات فيما يتعلق بالمتغير المرسوم على طول المحور بالنسبة لاتجاه تدفق الجسيمات عازم. بمعنى آخر ، يتناسب تدفق الجسيمات التي تتحرك في اتجاه المحور مع مشتق عدد الجسيمات فيما يتعلق بالمتغير ، والذي يتم رسمه على طول نفس محور التدفق. يسمح لك قانون فيك بوصف عملية نقل المادة في الزمان والمكان.

معادلة الانتشار

عندما تكون التدفقات موجودة في مادة ما ، يتم إعادة توزيع المادة نفسها في الفضاء. في هذا الصدد ، هناك العديد من المعادلات التي تصف عملية إعادة التوزيع هذه من وجهة نظر عيانية. معادلة الانتشار تفاضلية. إنها تأتي من المعادلة العامة لنقل المادة ، والتي تسمى أيضًا معادلة الاستمرارية. في وجود الانتشار ، يتم استخدام قانون فيك ، الموصوف أعلاه. المعادلة لها الشكل التالي:

dn / dt = (d / dx) * (D * (dn / dx) + q.

طرق الانتشار

تم استخدام طريقة الانتشار ، أو بالأحرى طريقة تنفيذها في المواد الصلبة ، على نطاق واسع في السنوات الأخيرة. ويرجع ذلك إلى مزايا الطريقة ، ومن بينها بساطة المعدات المستخدمة والعملية نفسها. يتمثل جوهر طريقة الانتشار من المصادر الصلبة في ترسيب الأفلام المخدرة بعنصر واحد أو أكثر على أشباه الموصلات. هناك عدة طرق أخرى لتنفيذ الانتشار ، بالإضافة إلى طريقة المصدر الصلب:

  • في حجم مغلق (طريقة أمبولة). يعتبر الحد الأدنى من السمية ميزة لهذه الطريقة ، ولكن تكلفتها العالية ، بسبب إمكانية التخلص من الأمبولة ، تعد عيبًا كبيرًا ؛
  • في حجم مفتوح (الانتشار الحراري). يتم استبعاد إمكانية استخدام العديد من العناصر بسبب درجات الحرارة المرتفعة ، وكذلك يعد الانتشار الجانبي من العيوب الكبيرة لهذه الطريقة ؛
  • في حجم مغلق جزئيًا (طريقة الصندوق). هذه طريقة وسيطة بين الاثنين الموصوفين أعلاه.

من أجل معرفة المزيد حول طرق وميزات الانتشار ، من الضروري دراسة الأدبيات الإضافية المخصصة خصيصًا لهذه القضايا.

يوضح المقال دور العمليات المنتشرة في الجروح المخيطة بالطريقة التقليدية وبالطريقة التي اقترحها المؤلفون. أثبت نظريًا تحسين عمليات الانتشار في الجروح في معالجة طريقة الأجهزة.

تعد مشكلة التئام الجروح من المسببات المختلفة أحد الفروع الرئيسية للطب التي لم تفقد أهميتها في الوقت الحاضر. لا يمكن علاج هذه الحالة المرضية في أقصر وقت ممكن دون حدوث مضاعفات قيحية إلا من خلال توفير ما يكفي من المؤسسات الطبية بأدوية التئام الجروح الحديثة الفعالة.

في عملية الجرح ، يعتمد رد الفعل الموضعي والعامة للجسم بشكل مباشر على شدة وخصائص الأضرار التي تلحق بالأنسجة والأعضاء. تكون العمليات التفاعلية المحلية والعامة أثناء عمليات التجديد في علاقة مباشرة وعكسية كونها مترابطة ومؤثرة بشكل متبادل. أساس التئام الجروح هو القدرة على التحكم في مسار عملية الجرح. هذه المشكلة هي دائمًا في مجال رؤية العلماء والجراحين الممارسين.

ينتمي عدد كبير من الطرق المستخدمة لعلاج الجروح إلى المجموعة الدوائية. في الوقت نفسه ، تم اقتراح عدد كبير من الأجهزة التقنية لعلاج الجروح. ومع ذلك ، فإن الطريقة الأكثر شيوعًا لخياطة الجروح هي خياطة عمودية دائرية.

يتكون جلد الإنسان من بروتينات الكولاجين ، وهو غشاء طبيعي مثالي يقوم بالعديد من وظائف التمثيل الغذائي والحماية. هذه العمليات ترجع بشكل رئيسي إلى الانتشار. الانتشار (من الانتشار اللاتيني - الانتشار ، الانتشار) ، الاختراق المتبادل للمواد المتجاورة في بعضها البعض بسبب حركة جزيئات المادة.

الانتشار هو عملية على المستوى الجزيئي وتتحدد بالطبيعة العشوائية لحركة الجزيئات الفردية. وبالتالي فإن معدل الانتشار يتناسب مع متوسط ​​سرعة الجزيئات. يحدث الانتشار في اتجاه تناقص تركيز المادة ويؤدي إلى توزيع منتظم للمادة على الحجم الكامل الذي تشغله (لمعادلة الإمكانات الكيميائية للمادة).

دور العمليات المنتشرة في التسبب في عملية الجرح وعلاجها مرتفع للغاية. لذلك ، على سبيل المثال ، في زراعة الجلد ، يلعب سمك السديلة دورًا كبيرًا في التئام جروح الحروق ، حيث أن لها تأثيرًا إيجابيًا على العمليات المنتشرة بين الكسب غير المشروع وسطح الجرح.

ومع ذلك ، لم تتم دراسة أهمية العمليات المنتشرة في الجرح عمليًا. حواف الجرح عبارة عن أنظمة موصلة يجب أن تتم فيها عمليات الانتشار في ظل ظروف طبيعية. تظهر هذه العملية بشكل تخطيطي في الشكل 1.

يوضح الرسم التخطيطي أن الجرح الجراحي (1) ، المُخاط بخيوط عمودية دائرية تقليدية وفقًا لتصنيف Golikov A.N. ، له عيوب معينة. توفر الخياطة الجراحية (2) ، وهي وسيلة للاقتراب من حواف الجرح ، نقص تروية كامل (5) للأنسجة ، مما يؤدي إلى تكوين "مناطق صامتة" لمرور العمليات المنتشرة ، مما يؤدي إلى حدوث تشوه (4). ) من ناقل الانتشار (3). نتيجة لذلك ، تؤدي الخيوط الجراحية المستخدمة تقليديًا إلى التكوين الاصطناعي لمناطق الأنسجة التي لا تشارك في عمليات التجديد. علاوة على ذلك ، في الحالات غير المواتية ، تكون هذه "عيوب الأنسجة" هي مصادر تكوين بؤر للعملية المعدية. لأنه في النهاية ، يصبح النسيج المحروم من الوصول إلى العناصر الغذائية والأكسجين وما إلى ذلك نخرًا ، وينتهي بتشكيل ندبة. خلاف ذلك ، تكون كتل الأنسجة الميتة مواتية وسط المغذياتلمسببات الأمراض.

تم الحصول على وثيقة الأمان الخاصة بالمعهد الوطني للملكية الفكرية لجمهورية كازاخستان رقم 13864 بتاريخ 15.08.2007 لطريقة الأجهزة. المبدأ الرئيسي للطريقة المقترحة هو الإغلاق المحكم لحواف الجرح لبعضها البعض باستخدام التقنيات الفيزيائية والميكانيكية. يتم وضع خط صيد من النايلون بطول كافٍ على طول حافة الجرح ، مما يؤدي إلى إنشاء "قوس ضمد" ، يتم تثبيته بنهاياته في نهايات الجهاز الذي صممه المؤلف.

جهاز المؤلف في شكل مجمع له شكل إطار ، على شكل متوازي أضلاع رباعي الزوايا ، وجوانبه عبارة عن قضبان ، والنهايات عبارة عن قضبان متحركة مثبتة على القضبان مع صامولتين عند طرفي المسامير ، يتم حفر ثقوب من نفس القطر على القضبان المتحركة للقضبان وتثبيت الأربطة الخيطية (الشكل 2).


عمليات التجديد. تم إثبات فعالية طريقة الجهاز تجريبياً وسريرياً.

وبالتالي ، تم اقتراح سبب منطقي لفعالية طريقة الأجهزة المقترحة مقارنة بالطرق التقليدية لخياطة الجروح. ويرجع ذلك إلى زيادة الضغط على منطقة الجرح ، والتي (بسبب ميزات تصميم الجهاز) تؤدي إلى زيادة محلية في معدل الانتشار.

المؤلفات

  1. جوليكوف أ. شفاء جرح حبيبي مغلق بالخيوط. - موسكو: 1951. - 160 ص.
  2. والدورف هـ. ، Fewres J. Wound healing // Adv. ديرم. - 1995. رقم 10. - ص 77-96.
  3. Abaturova E.K. ، Baimatov V.N. ، Batyrshina G.I. تأثير المنشطات الحيوية على عملية الجرح // مورفولوجيا. - 2002. - ت. 121 ، رقم 2-3. - م 6.
  4. كوتشنيف أو إس ، إسماعيلوف ج. طرق خياطة الجروح. - قازان: 1992. - 160 ص.
  5. Kiselev S.I. قيمة موارد جلد المتبرع في اختيار الأساليب الجراحية العقلانية للمرضى المصابين بحروق عميقة: ملخص الرسالة. … مرشح العلوم الطبية. ريازان ، 1971. 17 ص.

انتشار نقابة Zharalardy emdeu علم الأحياء

توين Makalada әdettegi әdіspen zhane maқala avtorlarymen ұsynylyp otyran device аdstіn zhalalardy emdeudegі معالج الانتشار turaly aitylgyn. نشر Zharalarda من processterdin Apparatty adistin zhaksargany نظرية zhuzinde daleldip korsetildі.

إنتشار فيمادة الاحياءشفاء

الملخصيوضح المقال دور العمليات المنتشرة في الجروح المخيطة بالطريقة التقليدية والطريقة التي اقترحها المؤلفون. تم تبرير العمليات المنتشرة في الجروح نظريًا.

Esirkepov M.M.، Nurmashev B.K.، Mukanova U.A.

أكاديمية جنوب كازاخستان الطبية الحكومية ، شيمكنت

تعريف

مثال على الانتشار هو خلط الغازات (على سبيل المثال ، انتشار الروائح) أو السوائل (إذا قمت بإسقاط الحبر في الماء ، سيصبح السائل ملونًا بشكل موحد بعد فترة). مثال آخر مرتبط بجسم صلب: تختلط ذرات المعادن المجاورة عند حدود التلامس. يلعب انتشار الجسيمات دورًا مهمًا في فيزياء البلازما.

عادة ، يُفهم الانتشار على أنه عمليات مصحوبة بنقل المادة ، ومع ذلك ، في بعض الأحيان تسمى عمليات النقل الأخرى أيضًا بالانتشار: التوصيل الحراري ، الاحتكاك اللزج ، إلخ.

معدل الانتشار يعتمد على العديد من العوامل. لذلك ، في حالة وجود قضيب معدني ، يحدث الانتشار الحراري بسرعة كبيرة. إذا كان القضيب مصنوعًا من مادة تركيبية ، فإن الانتشار الحراري يستمر ببطء. ينتشر انتشار الجزيئات في الحالة العامة بشكل أبطأ. على سبيل المثال ، إذا تم إنزال قطعة من السكر إلى قاع كوب من الماء ولم يتم تقليب الماء ، فسوف يستغرق الأمر عدة أسابيع قبل أن يصبح المحلول متجانسًا. حتى أبطأ هو انتشار مادة صلبة إلى أخرى. على سبيل المثال ، إذا كان النحاس مطليًا بالذهب ، فسيحدث انتشار الذهب في النحاس ، ولكن في ظل الظروف العادية (درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي) ، ستصل الطبقة الحاملة للذهب إلى سماكة عدة ميكرونات فقط بعد عدة آلاف من السنين.

وصف كمي لعمليات الانتشار قدمه عالم الفسيولوجيا الألماني أ. فيك ( إنجليزي) في عام 1855

وصف عام

تخضع جميع أنواع الانتشار لنفس القوانين. يتناسب معدل الانتشار مع مساحة المقطع العرضي للعينة ، بالإضافة إلى الاختلاف في التركيزات أو درجات الحرارة أو الشحنات (في حالة القيم الصغيرة نسبيًا لهذه المعلمات). وهكذا ، ستنتقل الحرارة أسرع أربع مرات عبر قضيب يبلغ قطره سنتيمترين مقارنة بقضيب قطره سنتيمتر واحد. ستنتشر هذه الحرارة بشكل أسرع إذا كان فرق درجة الحرارة لكل سنتيمتر هو 10 درجات مئوية بدلاً من 5 درجات مئوية. يتناسب معدل الانتشار أيضًا مع المعلمة التي تميز مادة معينة. في حالة الانتشار الحراري ، تسمى هذه المعلمة الموصلية الحرارية ، في حالة تدفق الشحنات الكهربائية - الموصلية الكهربائية. تتناسب كمية المادة التي تنتشر في وقت معين والمسافة التي تقطعها المادة المنتشرة مع الجذر التربيعي لوقت الانتشار.

الانتشار هو عملية على المستوى الجزيئي وتتحدد بالطبيعة العشوائية لحركة الجزيئات الفردية. وبالتالي فإن معدل الانتشار يتناسب مع متوسط ​​سرعة الجزيئات. في حالة الغازات ، يكون متوسط ​​سرعة الجزيئات الصغيرة أكبر ، أي أنه يتناسب عكسًا مع الجذر التربيعي لكتلة الجزيء ويزيد مع زيادة درجة الحرارة. غالبًا ما توجد عمليات الانتشار في المواد الصلبة عند درجات حرارة عالية الاستخدام العملي. على سبيل المثال ، تستخدم أنواع معينة من أنابيب أشعة الكاثود (CRTs) الثوريوم المعدني المنتشر من خلال التنجستن المعدني عند 2000 درجة مئوية.

إذا كانت كتلة جزيء واحد في خليط من الغازات أكبر بأربع مرات من الآخر ، فإن هذا الجزيء يتحرك مرتين أبطأ من حركته في غاز نقي. وفقًا لذلك ، يكون معدل انتشاره أقل أيضًا. يستخدم هذا الاختلاف في معدلات الانتشار بين الجزيئات الخفيفة والثقيلة لفصل المواد ذات الأوزان الجزيئية المختلفة. مثال على ذلك هو فصل النظائر. إذا تم تمرير غاز يحتوي على نظيرين عبر غشاء مسامي ، فإن النظائر الأخف تخترق الغشاء أسرع من نظائرها الأثقل. لفصل أفضل ، يتم تنفيذ العملية على عدة مراحل. تم استخدام هذه العملية على نطاق واسع لفصل نظائر اليورانيوم (فصل 235 يو من كتلة 238 يو). نظرًا لأن طريقة الفصل هذه كثيفة الاستخدام للطاقة ، فقد تم تطوير طرق فصل أخرى أكثر اقتصادا. على سبيل المثال ، تم تطوير استخدام الانتشار الحراري في وسط غازي على نطاق واسع. يتم وضع غاز يحتوي على مزيج من النظائر في غرفة يتم فيها الحفاظ على اختلاف درجة الحرارة المكانية (التدرج). في هذه الحالة ، تتركز النظائر الثقيلة بمرور الوقت في المنطقة الباردة.

معادلات فيك

من وجهة نظر الديناميكا الحرارية ، فإن القدرة الدافعة لأي عملية تسوية هي نمو الانتروبيا. عند ضغط ودرجة حرارة ثابتة ، يتم لعب دور هذه الإمكانات من خلال الإمكانات الكيميائية µ ، مما يتسبب في الحفاظ على تدفق المادة. يتناسب تدفق جسيمات المادة مع التدرج المحتمل

~

في معظم الحالات العملية ، يتم استخدام التركيز بدلاً من الجهد الكيميائي ج. الاستبدال المباشر µ على ال جيصبح غير صحيح في حالة التركيزات العالية ، حيث يتوقف الجهد الكيميائي عن الارتباط بالتركيز وفقًا للقانون اللوغاريتمي. إذا لم نفكر في مثل هذه الحالات ، فيمكن استبدال الصيغة أعلاه بما يلي:

مما يدل على أن كثافة تدفق المادة ييتناسب مع معامل الانتشار د[()] وتدرج التركيز. هذه المعادلة تعبر عن قانون فيك الأول. يتعلق قانون فيك الثاني بالتغيرات المكانية والزمانية في التركيز (معادلة الانتشار):

معامل الإنتشار دحسب درجة الحرارة. في عدد من الحالات ، في نطاق واسع من درجات الحرارة ، يكون هذا الاعتماد هو معادلة أرهينيوس.

حقل إضافي مطبق بالتوازي مع تدرج الجهد الكيميائي يكسر حالة الاستقرار. في هذه الحالة ، يتم وصف عمليات الانتشار بواسطة معادلة فوكر بلانك غير الخطية. عمليات الانتشار لها أهمية عظيمةفي الطبيعة:

  • التغذية وتنفس الحيوانات والنباتات.
  • تغلغل الأكسجين من الدم إلى الأنسجة البشرية.

الوصف الهندسي لمعادلة فيك

في معادلة Fick الثانية ، يوجد على الجانب الأيسر معدل تغير التركيز بمرور الوقت ، وعلى الجانب الأيمن من المعادلة يوجد المشتق الجزئي الثاني ، والذي يعبر عن التوزيع المكاني للتركيز ، وعلى وجه الخصوص ، تحدب درجة الحرارة دالة التوزيع المسقطة على المحور السيني.

أنظر أيضا

  • الانتشار السطحي هو عملية مرتبطة بحركة الجسيمات التي تحدث على سطح جسم مكثف داخل الطبقة السطحية الأولى للذرات (الجزيئات) أو فوق هذه الطبقة.

ملحوظات

المؤلفات

  • Bokshtein BSتتجول الذرات عبر البلورة. - م: نوكا ، 1984. - 208 ص. - (مكتبة "الكم" العدد 28). - 150000 نسخة.

الروابط

  • الانتشار (درس فيديو ، برنامج الصف السابع)
  • انتشار ذرات الشوائب على سطح بلورة واحدة

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

المرادفات:

شاهد ما هو "Diffusion" في القواميس الأخرى:

    - [خطوط الطول. توزيع الانتشار] الفيزيائية والكيميائية. تغلغل جزيئات مادة ما (غاز ، سائل ، صلب) في مادة أخرى عند ملامستها المباشرة أو من خلال قسم مسامي. قاموس الكلمات الأجنبية. كومليف نج ، ... ... قاموس الكلمات الأجنبية للغة الروسية

    تعريف- هو تغلغل جسيمات مادة أخرى في وسط جسيمات مادة أخرى ، والذي يحدث نتيجة للحركة الحرارية في اتجاه تقليل تركيز مادة أخرى. [قاموس Blum EE للمصطلحات المعدنية الأساسية. يكاترينبورغ ... موسوعة مصطلحات وتعريفات وشروحات لمواد البناء

    الموسوعة الحديثة

    - (من انتشار الانتشار والتشتت اللاتيني) ، حركة جسيمات الوسط ، مما يؤدي إلى نقل المادة ومحاذاة التركيزات أو إلى إنشاء توزيع متوازن لتركيزات الجسيمات من نوع معين في الوسط. في غياب… … قاموس موسوعي كبير

    DIFFUSION ، حركة مادة في خليط من منطقة عالية التركيز إلى منطقة تركيز منخفض ، بسبب الحركة العشوائية للذرات أو الجزيئات الفردية. يتوقف الانتشار عندما يختفي تدرج التركيز. سرعة… … القاموس الموسوعي العلمي والتقني

    تعريف- و حسنًا. انتشار و. ، الألمانية. انتشار لات. انتشار الانتشار والانتشار. الاختراق المتبادل للمواد المتجاورة في بعضها بسبب الحركة الحرارية للجزيئات والذرات. انتشار الغازات والسوائل. BAS 2. || عبر. أنهم… … القاموس التاريخي للغالات للغة الروسية

    تعريف- (من التوزيع والانتشار والتشتت اللاتيني) ، حركة جسيمات الوسط ، مما يؤدي إلى نقل المادة ومحاذاة التركيزات أو إنشاء توزيع توازنها. عادة ما يتم تحديد الانتشار بالحركة الحرارية ... ... قاموس موسوعي مصور

    حركة الجسيمات في اتجاه تناقص تركيزها بسبب الحركة الحرارية. يؤدي إلى محاذاة تركيزات المادة المنتشرة والتعبئة المنتظمة للحجم بالجسيمات. ... ... الموسوعة الجيولوجية

يتم وضع نص العمل بدون صور وصيغ.
النسخة الكاملة من العمل متاحة في علامة التبويب "ملفات الوظائف" بتنسيق PDF

مقدمة

أهمية العمل.الانتشار هو ظاهرة أساسية في الطبيعة. إنها تكمن وراء تحولات المادة والطاقة. تحدث مظاهره على جميع مستويات تنظيم النظم الطبيعية على كوكبنا ، بدءًا من مستوى الجسيمات الأولية والذرات والجزيئات ، وانتهاءً بالغلاف الأرضي. يستخدم على نطاق واسع في الهندسة الحياة اليومية.

جوهر الانتشار هو حركة جسيمات الوسط ، مما يؤدي إلى نقل المواد ومعادلة التركيزات أو إنشاء توزيع متوازن للجسيمات من نوع معين في الوسط. يرجع انتشار الجزيئات والذرات إلى حركتها الحرارية.

يعد الانتشار أيضًا عملية أساسية تكمن وراء عمل الأنظمة الحية على أي مستوى من التنظيم ، من مستوى الجسيمات الأولية (الانتشار الإلكتروني) إلى مستوى الغلاف الحيوي (تداول المواد في المحيط الحيوي).

إنها تلعب دورًا كبيرًا في الطبيعة وفي حياة الإنسان وفي التكنولوجيا. يمكن أن يكون لعمليات الانتشار آثار إيجابية وسلبية على حياة الإنسان والحيوان. مثال على التأثير الإيجابي هو الحفاظ على تركيبة متجانسة للهواء الجوي بالقرب من سطح الأرض. يلعب الانتشار دورًا مهمًا في مختلف مجالات العلوم والتكنولوجيا ، في العمليات التي تحدث في الطبيعة الحية وغير الحية. يؤثر على مسار التفاعلات الكيميائية.

بمشاركة انتشار أو انتهاك وتغيير هذه العملية ، يمكن أن تحدث الظواهر السلبية في الطبيعة وحياة الإنسان ، مثل تلوث البيئة على نطاق واسع من خلال منتجات التقدم التقني البشري.

موضوعي:لدراسة ميزات الانتشار في الغازات والسوائل والمواد الصلبة ومعرفة استخدام الانتشار من قبل الإنسان ومظاهر الانتشار في الطبيعة ، للنظر في تأثير عمليات الانتشار على التوازن البيئي في الطبيعة وتأثير الإنسان على الانتشار العمليات.

جوهر الانتشار

يوضح انتشار الغازات عن طريق رش مزيل العرق في زاوية الفصل. يفسر انتشار الرائحة بحركة الجزيئات. هذه الحركة مستمرة وغير منتظمة. بالتصادم مع جزيئات الغازات التي يتكون منها الهواء ، تغير جزيئات مزيل العرق اتجاه حركتها عدة مرات وتتحرك بشكل عشوائي وتنتشر في جميع أنحاء الغرفة.

تسمى عملية اختراق الجسيمات (الجزيئات ، الذرات ، الأيونات) لمادة واحدة بين جزيئات مادة أخرى بسبب الحركة الفوضوية تعريف(من Lat. diffusio - الانتشار ، والانتشار ، والتشتت). وبالتالي ، فإن الانتشار هو نتيجة الحركة الفوضوية لجميع جسيمات المادة ، لأي عمل ميكانيكي.

تكون حركة الجسيمات أثناء الانتشار عشوائية تمامًا ، وجميع اتجاهات الإزاحة متساوية في الاحتمال ،

نظرًا لأن الجسيمات تتحرك في الغازات والسوائل والمواد الصلبة ، فمن الممكن الانتشار في هذه المواد. الانتشار هو نقل مادة بسبب المحاذاة التلقائية لتركيز غير متجانس للذرات أو الجزيئات من أنواع مختلفة. إذا تم السماح بدخول أجزاء من الغازات المختلفة إلى الوعاء ، فبعد فترة يتم خلط جميع الغازات بشكل موحد: يصبح عدد الجزيئات من كل نوع لكل وحدة حجم من الوعاء ثابتًا ، ومستويات التركيز خارج ، ويتم شرح الانتشار على النحو التالي. أولاً ، بين الهيئتين ، تكون الواجهة بين الوسيطتين مرئية بوضوح (الشكل 1 أ). ثم ، بسبب حركتها ، فإن الجسيمات الفردية للمواد الموجودة بالقرب من أماكن التبادل الحدودية.

الحدود بين المواد غير واضحة (الشكل 1 ب). بعد اختراق جسيمات مادة أخرى ، تبدأ جسيمات الأولى في تبادل الأماكن مع جسيمات الثانية ، الموجودة في طبقات أعمق من أي وقت مضى. تصبح العلاقة بين المواد أكثر غموضًا. بسبب الحركة المستمرة والعشوائية للجسيمات ، تؤدي هذه العملية في النهاية إلى حقيقة أن المحلول الموجود في الوعاء يصبح متجانسًا (الشكل 1 ج).

رسم بياني 1. شرح ظاهرة الانتشار.

انتشار في الطبيعة

بمساعدة الانتشار ، تنتشر مواد غازية مختلفة في الهواء: على سبيل المثال ، ينتشر دخان النار على مسافات طويلة.

قد تكون نتيجة هذه الظاهرة معادلة درجة الحرارة في الغرفة أثناء التهوية. بالطريقة نفسها ، يحدث تلوث الهواء مع المنتجات الصناعية الضارة وغازات عوادم المركبات. الغاز الطبيعي القابل للاحتراق الذي نستخدمه في المنزل عديم اللون والرائحة. في حالة حدوث تسرب ، من المستحيل ملاحظته ، لذلك يتم خلط الغاز في محطات التوزيع بمادة خاصة لها رائحة حادة كريهة يشعر بها الشخص بسهولة.

بسبب ظاهرة الانتشار ، تتكون الطبقة السفلى من الغلاف الجوي - التروبوسفير - من خليط من الغازات: النيتروجين والأكسجين ، نشبعوبخار الماء. في حالة عدم الانتشار ، سيحدث التقسيم الطبقي تحت تأثير الجاذبية: في الأسفل ستكون هناك طبقة من ثاني أكسيد الكربون الثقيل ، فوقها - الأكسجين ، فوق - النيتروجين - الغازات الخاملة.

في السماء ، نلاحظ أيضًا هذه الظاهرة. تُعد السحب المتناثرة أيضًا مثالاً على الانتشار ، وكيف قال ف. تيوتشيف بالضبط عن هذا: "السحب تذوب في السماء ..."

في السوائل ، يستمر الانتشار ببطء أكثر من الغازات ، ولكن يمكن تسريع هذه العملية بالتسخين. على سبيل المثال ، من أجل مخلل الخيار بسرعة ، يتم سكبه بمحلول ملحي ساخن. نعلم أن السكر يذوب في الشاي البارد بشكل أبطأ منه في الشاي الساخن.

في الصيف ، أثناء مشاهدة النمل ، كنت أفكر دائمًا في كيفية اكتشافهم ، في هذا العالم الضخم بالنسبة لهم ، الطريق إلى المنزل. اتضح أن ظاهرة الانتشار تفتح هذا اللغز أيضًا. يميز النمل طريقهم بقطرات من سائل معطر.

بفضل الانتشار ، تجد الحشرات طعامها. الفراشات ، التي ترفرف بين النباتات ، تجد طريقها دائمًا إلى زهرة جميلة. بعد أن وجد النحل شيئًا حلوًا ، اقتحمه بسربه.

وينمو النبات ويزهر لهم أيضًا بفضل الانتشار. بعد كل شيء ، نقول إن النبات يتنفس ويزفر الهواء ويشرب الماء ويتلقى العديد من الإضافات الدقيقة من التربة.

تجد آكلات اللحوم أيضًا فريستها عن طريق الانتشار. تشم أسماك القرش الدم على مسافة عدة كيلومترات ، وكذلك أسماك البيرانا.

تتدهور بيئة البيئة بسبب الانبعاثات في الغلاف الجوي والمياه من المواد الكيميائية وغيرها من المواد الضارة ، وهذا كله ينتشر ويلوث مناطق شاسعة. لكن الأشجار تطلق الأكسجين وتمتص ثاني أكسيد الكربون من خلال الانتشار.

يعتمد الخلط على مبدأ الانتشار مياه عذبةبالملح عند التقاء الأنهار في البحر. يساهم انتشار محاليل الأملاح المختلفة في التربة في التغذية الطبيعية للنباتات.

في جميع الأمثلة المقدمة ، نلاحظ الاختراق المتبادل لجزيئات المواد ، أي تعريف. تعتمد العديد من العمليات الفسيولوجية في جسم الإنسان والحيوان على هذه العملية: مثل التنفس والامتصاص وما إلى ذلك. بشكل عام ، يعتبر الانتشار ذا أهمية كبيرة في الطبيعة ، ولكن هذه الظاهرة ضارة أيضًا فيما يتعلق بالتلوث البيئي.

2.1 الانتشار في عالم النبات

ك. قال Timiryazev: "سواء كنا نتحدث عن تغذية الجذر بسبب المواد الموجودة في التربة ، سواء كنا نتحدث عن تغذية الهواء للأوراق بسبب الغلاف الجوي أو تغذية أحد الأعضاء بسبب آخر ، مجاور ، في كل مكان سنفعله. اللجوء إلى نفس أسباب الشرح.: الانتشار ".

في الواقع ، دور الانتشار مهم جدًا في المملكة النباتية. على سبيل المثال ، يفسر التطور الكبير لتاج الأوراق من خلال حقيقة أن تبادل الانتشار عبر سطح الأوراق لا يؤدي وظيفة التنفس فحسب ، بل يؤدي أيضًا جزئيًا إلى التغذية. حاليًا ، يُمارس التسميد الورقي لأشجار الفاكهة على نطاق واسع عن طريق رش التيجان.

تلعب عمليات الانتشار دورًا مهمًا في إمداد المسطحات المائية الطبيعية وأحواض السمك بالأكسجين. يدخل الأكسجين الطبقات العميقة من الماء في المياه الراكدة بسبب انتشاره عبر سطحها الحر. لذلك ، فإن أي قيود على سطح الماء الحر غير مرغوب فيها. لذلك ، على سبيل المثال ، فإن أوراق الشجر أو طحلب البط الذي يغطي سطح الماء يمكن أن يوقف تمامًا وصول الأكسجين إلى الماء ويؤدي إلى موت سكانه. للسبب نفسه ، فإن الأوعية ضيقة العنق غير مناسبة للاستخدام كحوض للماء.

في عملية التمثيل الغذائي ، عندما يتم تقسيم العناصر الغذائية المعقدة أو عناصرها إلى عناصر أبسط ، يتم إطلاق الطاقة اللازمة لحياة الجسم.

2.2 دور الانتشار في تغذية النبات.

يتم لعب الدور الرئيسي في عمليات الانتشار في الكائنات الحية بواسطة أغشية الخلايا ، التي لها نفاذية انتقائية. يعتمد مرور المواد عبر الغشاء على:

أحجام الجزيئات

الشحنة الكهربائية؛

من وجود وعدد جزيئات الماء ؛

من ذوبان هذه الجسيمات في الدهون.

من هيكل الغشاء.

هناك نوعان من أشكال الانتشار: أ) غسيل الكلىهو انتشار الجزيئات الذائبة. ب) التنافذهو انتشار المذيب من خلال غشاء شبه منفذ. تحتوي محاليل التربة على أملاح معدنية و مركبات العضوية. يدخل الماء من التربة إلى النبات عن طريق التناضح من خلال الأغشية شبه المنفذة لشعر الجذر. يكون تركيز الماء في التربة أعلى من تركيزه داخل شعيرات الجذر ، لذلك يوجد انتشار من المنطقة ذات التركيز الأعلى إلى المنطقة ذات التركيز المنخفض. ثم يصبح تركيز الماء في هذه الخلايا أعلى من تركيزه في الخلايا الموجودة فوقها - ينشأ ضغط الجذر ، مما يؤدي إلى تدفق العصير إلى أعلى عبر الجذور والساق ، ويضمن فقدان الماء بواسطة الأوراق مزيدًا من امتصاص الماء.

تدخل المواد المعدنية إلى النبات: أ) عن طريق الانتشار ؛ ب) في بعض الأحيان عن طريق النقل النشط مقابل تدرج التركيز ، مصحوبًا باستهلاك الطاقة. هناك أيضا ضغط تورغهو الضغط الذي تمارسه محتويات الخلية جدار الخلية. يكاد يكون دائمًا أقل من الضغط الاسموزي لخلية النسغ ، لأن. الخارج ليس ماء نقي ، بل محلول ملحي. قيمة ضغط تورغور:

الحفاظ على شكل كائن نباتي ؛

ضمان نمو الخلايا النباتية الفتية ؛

الحفاظ على مرونة النبات (مظاهرة نباتات الصبار والصبار) ؛

تشكيل في حالة عدم وجود نسيج تقوية (مظاهرة من الطماطم) ؛

تطبيق الانتشار في الطب.

منذ أكثر من 30 عامًا ، استخدم الطبيب الألماني ويليام كولف جهاز "الكلى الاصطناعية". منذ ذلك الحين ، تم استخدامه: للرعاية المزمنة الطارئة للتسمم الحاد. لإعداد المرضى الذين يعانون من الفشل الكلوي المزمن لعملية زرع الكلى ؛ لدعم الحياة طويل الأمد (10-15 سنة) لمرضى أمراض الكلى المزمنة.

أصبح استخدام جهاز "الكلى الاصطناعية" أكثر من مجرد إجراء علاجي ، حيث يتم استخدام الجهاز في كل من العيادة والمنزل. بمساعدة الجهاز ، تم تجهيز المستلم لأول عملية زرع كلى ناجحة في العالم ، والتي تم إجراؤها في عام 1965 من قبل Academician B.V. بتروفسكي.

الجهاز عبارة عن محلل دم يتلامس فيه الدم مع محلول ملحي من خلال غشاء شبه منفذ. بسبب الاختلاف في الضغوط التناضحية ، تمر الأيونات وجزيئات المنتجات الأيضية (اليوريا وحمض البوليك) ، بالإضافة إلى العديد من المواد السامة المراد إزالتها من الجسم ، عبر الغشاء من الدم إلى المحلول الملحي. الجهاز عبارة عن نظام من القنوات المسطحة المفصولة بأغشية رقيقة من السيلوفان ، والتي من خلالها يتحرك الدم والسائل ببطء في تدفقات مضادة - محلول ملحي غني بخليط غاز ثاني أكسيد الكربون + O 2. يتم توصيل الجهاز بالدورة الدموية للمريض باستخدام القسطرة يتم إدخالها في الديالة) والوريد (الخروج) الزندي. يستمر غسيل الكلى لمدة 4-6 ساعات ، وهذا يحقق تنقية الدم من النفايات النيتروجينية في حالة قصور وظائف الكلى ، أي. يتم تنظيم كيمياء الدم.

مدرس أحياء:ستساعدك الرسالة التالية على فهم وفهم أشكال الانتشار والتناضح وغسيل الكلى.

تطبيق الانتشار في التكنولوجيا وفي الحياة اليومية

يجد الانتشار تطبيقًا واسعًا في الصناعة والحياة اليومية. اللحام بالانتشار للمعادن يقوم على ظاهرة الانتشار. طريقة اللحام بالانتشار بدون استخدام اللحام ، الأقطاب الكهربائية والوصلات تربط المعادن ، اللافلزات ، المعادن وغير المعدنية ، البلاستيك. يتم وضع الأجزاء في غرفة لحام مغلقة مع فراغ قوي ، ويتم ضغطها وتسخينها إلى 800 درجة. في هذه الحالة ، يحدث انتشار متبادل مكثف للذرات في الطبقات السطحية للمواد الملامسة. يستخدم اللحام بالانتشار بشكل أساسي في الصناعات الإلكترونية وأشباه الموصلات والهندسة الدقيقة.

يتم استخدام جهاز نشر لاستخراج المواد القابلة للذوبان من المواد الصلبة الأرضية. تستخدم هذه الأجهزة بشكل رئيسي في إنتاج بنجر السكر ، حيث يتم استخدامها للحصول على عصير السكر من رقائق البنجر التي يتم تسخينها مع الماء.

يلعب انتشار النيوترونات دورًا أساسيًا في تشغيل المفاعلات النووية ، أي انتشار النيوترونات في المادة ، مصحوبًا بتغيير متعدد في اتجاه وسرعة حركتها نتيجة التصادم مع النوى الذرية. يشبه انتشار النيوترونات في وسط انتشار الذرات والجزيئات في الغازات ويخضع للقوانين نفسها.

نتيجة لانتشار المواد الحاملة في أشباه الموصلات ، ينشأ تيار كهربائي ، وترجع حركة حاملات الشحنة في أشباه الموصلات إلى عدم تجانس تركيزها. لإنشاء ، على سبيل المثال ، الصمام الثنائي أشباه الموصلات ، يتم صهر الإنديوم في أحد أسطح الجرمانيوم. بسبب انتشار ذرات الإنديوم في عمق بلورة الجرمانيوم المفردة ، يتم تشكيل انتقال pn فيه ، والذي من خلاله يمكن أن يتدفق تيار مهم بأقل مقاومة.

تعتمد ظاهرة الانتشار على عملية المعدنة - تغطية سطح المادة بطبقة من المعدن أو السبائك لإضفاء الخواص الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية إليها ، تختلف عن خصائص المادة التي يتم تعدينها. يتم استخدامه لحماية المنتجات من التآكل ، والتآكل ، وزيادة التوصيل الكهربائي التلامسي ، لأغراض الديكور ، على سبيل المثال ، يتم استخدام الكربنة لزيادة صلابة ومقاومة الحرارة للأجزاء الفولاذية. يتكون من حقيقة أن الأجزاء الفولاذية توضع في صندوق به مسحوق الجرافيت ، والذي يتم تثبيته في فرن حراري. بسبب الانتشار ، تخترق ذرات الكربون الطبقة السطحية للأجزاء. يعتمد عمق الاختراق على درجة الحرارة ووقت تعرض الأجزاء في الفرن الحراري.

تأثير الإنسان على مسار الانتشار في الطبيعة.

لسوء الحظ ، نتيجة لتطور الحضارة الإنسانية ، هناك تأثير سلبي على الطبيعة والعمليات التي تجري فيها. تلعب عملية الانتشار دورًا مهمًا في تلوث الأنهار والبحار والمحيطات. على سبيل المثال ، يمكنك التأكد من أن المنظفات التي يتم تصريفها في المجاري ، على سبيل المثال ، في أوديسا ، ستنتهي في نهاية المطاف قبالة ساحل تركيا بسبب الانتشار والتيارات الحالية. يُقدر التصريف السنوي لمياه الصرف الصناعية والمنزلية في العالم بعشرات تريليونات الأطنان. من الأمثلة على التأثير السلبي للإنسان على عمليات الانتشار في الطبيعة الحوادث واسعة النطاق التي حدثت في أحواض المسطحات المائية المختلفة. نتيجة لهذه الظاهرة ، ينتشر النفط ومنتجات معالجته على سطح الماء ، ونتيجة لذلك تتعطل عمليات الانتشار ، على سبيل المثال: الأكسجين لا يدخل عمود الماء ، وتموت الأسماك بدون أكسجين.

نتيجة لظاهرة الانتشار ، يتلوث الهواء بمخلفات المصانع المختلفة ، وبسبب ذلك تتغلغل الفضلات البشرية الضارة في التربة والمياه ، ومن ثم يكون لها تأثير ضار على حياة وعمل الحيوانات والنباتات. مساحة الأرض الملوثة بالانبعاثات من المؤسسات الصناعية ، وما إلى ذلك آخذ في الازدياد. أكثر من 2000 هكتار من الأراضي مشغولة بمقالب النفايات الصناعية والمنزلية. إحدى المشكلات التي يصعب حلها حاليًا هي قضية التخلص من النفايات الصناعية ، بما في ذلك النفايات السامة.

مشكلة ملحة هي تلوث الهواء بغازات العادم ، ومنتجات معالجة المواد الضارة المنبعثة في الغلاف الجوي من قبل المصانع المختلفة. مداخن الشركات تنبعث منها ثاني أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين والكبريت في الغلاف الجوي. حاليًا ، يتجاوز إجمالي كمية انبعاثات الغاز في الغلاف الجوي 40 مليار طن سنويًا. إن وجود فائض من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي يشكل خطورة على العالم الحي للأرض ، ويعطل دورة الكربون في الطبيعة ، ويؤدي إلى تكوين أمطار حمضية. تلعب عملية الانتشار دورًا مهمًا في تلوث الأنهار والبحار والمحيطات. يبلغ التصريف السنوي لمياه الصرف الصناعي والمنزلي في العالم حوالي 10 تريليون طن.

أظهرت بعض الدراسات الطبية وجود علاقة بين الإصابة بالجهاز التنفسي والجهاز التنفسي العلوي وحالة الهواء. هناك علاقة مباشرة بين مؤشر مستوى أمراض الجهاز التنفسي وحجم انبعاثات المواد الضارة في الغلاف الجوي. هذه الأمثلة على الانتشار لها تأثير ضار على العمليات المختلفة التي تحدث في الطبيعة.

يؤدي تلوث المسطحات المائية إلى اختفاء الحياة فيها ، ولابد من تنقية المياه المستخدمة للشرب ، وهو أمر مكلف للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، تحدث تفاعلات كيميائية في المياه الملوثة مع إطلاق الحرارة. ترتفع درجة حرارة الماء ، بينما ينخفض ​​محتوى الأكسجين في الماء ، وهو أمر مضر بالكائنات المائية. بسبب ارتفاع درجات حرارة المياه ، لا تتجمد العديد من الأنهار الآن في الشتاء. لتقليل انبعاث الغازات الضارة من الأنابيب الصناعية وأنابيب محطات الطاقة الحرارية ، يتم تثبيت مرشحات خاصة. يتم تثبيت هذه المرشحات ، على سبيل المثال ، في محطة للطاقة الحرارية في منطقة لينينسكي في تشيليابينسك ، لكن تركيبها مكلف للغاية. لمنع تلوث المسطحات المائية ، من الضروري التأكد من أن القمامة ونفايات الطعام والسماد ، أنواع مختلفةمواد كيميائية.

مع مراعاة الاحتباس الحرارى، من المهم التحقيق في التغيير في معدل الانتشار اعتمادًا على الزيادة في درجة الحرارة المحيطة.

جزء تجريبي.

أنا أختبر. مراقبة تغلغل جسيمات مادة ما بين جزيئات مادة أخرى .

استهداف : دراسة انتشار المواد الصلبة والتوصل إلى استنتاج حول معدل الانتشار.

الأجهزة والمواد : الجيلاتين ، برمنجنات البوتاسيوم ، كبريتات النحاس ، طبق بتريا ، ملاقط ، جهاز تسخين.

:

الجيلاتين بمثابة حل صلب. لتحضير المحلول ، من الضروري غمس ملعقة واحدة من الجيلاتين في ماء بارد لمدة ساعتين حتى يتضخم المسحوق ، ثم تسخين الخليط ويذوب الجيلاتين دون غليان ، ثم صبه في طبق بتريا (الشكل 3). ). عندما تبرد الجيلاتين في المنتصف بحركة سريعة تم إدخال بلورة من برمنجنات البوتاسيوم في كوب بملاقط وكبريتات النحاس في الزجاج الآخر والآن يمكننا ملاحظة نتيجة الانتشار.

لاحظنا هنا تغلغل جزيئات برمنجنات البوتاسيوم وكبريتات النحاس بين جزيئات الجيلاتين. بعد 24 ساعة ، لم يلاحظ أي انتشار لبرمنجنات البوتاسيوم (الشكل 4) ، لأن برمنجنات البوتاسيوم عامل مؤكسد قوي.

وبالتالي ، فإن الانتشار في المواد الصلبة يتم بشكل أبطأ. إذا دخلت عوامل مؤكسدة قوية البيئة ، فإنها تؤدي إلى تدميرها.

ثانيا التجربة. مراقبة انحلال قطع الغواش في الماء ، عند درجة حرارة ثابتة (عند t = 22 درجة مئوية)

أخذوا قطعة من الغواش البرتقالي ووعاء به ماء نظيف عند درجة حرارة 22 درجة مئوية. وضعوا قطعة من الغواش في الوعاء (الشكل 1) وبدأوا في ملاحظة ما كان يحدث. بعد 10 دقائق ، يبدأ الماء في الوعاء بالتحول إلى لون الغواش (صلب) (الشكل 2). الماء مذيب جيد. تحت تأثير جزيئات الماء ، يتم تدمير الروابط بين جزيئات المواد الصلبة الغواش. مرت 25 دقيقة منذ بداية التجربة. يصبح لون الماء أكثر كثافة (الشكل 3). تخترق جزيئات الماء بين جزيئات الغواش ، محطمة قوى الجذب. مرت 45 دقيقة منذ بداية التجربة (الشكل 4). بالتزامن مع قوى التجاذب بين الجزيئات ، تبدأ قوى التنافر في العمل ، ونتيجة لذلك ، يتم تدمير الشبكة البلورية للمادة الصلبة (الغواش). انتهت عملية حل الغواش. مدة التجربة ساعتان و 50 دقيقة. كانت المياه مصبوغة بالكامل بلون الغواش.

وبالتالي ، فإن ظاهرة الانتشار هي عملية طويلة تؤدي إلى انحلال المواد الصلبة.

تجربة دبليو.دراسة اعتماد معدل الانتشار على درجة الحرارة والتغلغل في الغذاء.

استهداف : دراسة كيف تؤثر درجة الحرارة على معدل الانتشار.

الأجهزة والمواد : موازين الحرارة - قطعتان ، ساعة - قطعة واحدة ، زجاج - قطعة واحدة ، يود ، بطاطس ، محرك مغناطيسي.

وصف التجربة والنتائج : أخذوا كوبًا ووضعوا فيه اليود وأغلقوا الكوب بطاطس نصف مقطوعة عند درجة حرارة 22 درجة مئوية. بعد 15 دقيقة من بداية التجربة ، تكون عملية الانتشار غير نشطة. بدأت عملية التسخين بعد 4 دقائق. بدأت عملية الانتشار ، بعد دقيقة واحدة ، نرى تغلغل اليود في البطاطس ، بعد دقيقتين.

من هذه التجربة ، يمكن الاستنتاج أن معدل الانتشار يتأثر بدرجة الحرارة: فكلما ارتفعت درجة الحرارة ، زاد معدل الانتشار ، مما يؤثر سلبًا على الطعام.

وبالتالي ، يتلوث الهواء بمخلفات المصانع المختلفة ، وتتغلغل غازات عوادم المركبات في الطعام ، ومن ثم يكون لها تأثير ضار على حياة وعمل الإنسان والحيوان والنبات.

رابعا الخبرة.دراسة الاعتماد على معدل انتشار المواد الغازية في الماء عند درجة حرارة ثابتة

استهداف : لدراسة معدل انتشار المواد الغازية في الماء عند درجة حرارة ثابتة واستنتاج معدل الانتشار.

الأجهزة والمواد : موازين الحرارة - 1 جهاز كمبيوتر ، ساعة - 1 جهاز كمبيوتر ، قارورة - 1 جهاز كمبيوتر ، ماء ، اليود.

وصف التجربة والنتائج : تم صب الماء من نفس الكتلة ودرجة الحرارة نفسها (22 درجة مئوية) في الدورق ، ثم تم صب الزيت النباتي (5 مل) في دورق آخر. الزيت النباتي في تجربتنا يقلد الزيت. كانت القوارير مغطاة بشريط لاصق مع لصق اليود عليها. أخذت الملاحظة بعد 45 الدقائق.

الماء ، المغطى بطبقة من الزيت النباتي ، ذو لون ضعيف للغاية ، ويمكن الحكم على أنه من الصعب على جزيئات الأكسجين اختراق الماء: الأسماك وغيرها من الأحياء المائية تفتقر إلى الأكسجين وقد تموت.

استنتاج : يؤدي وجود مواد مختلفة على سطح الماء إلى تعطيل عمليات الانتشار ويمكن أن يؤدي إلى عواقب بيئية غير مرغوب فيها.

استنتاج

نرى مدى أهمية الانتشار في الطبيعة غير الحية ، وسيكون وجود الكائنات الحية مستحيلًا إذا لم تكن هذه الظاهرة موجودة. لسوء الحظ ، يتعين علينا التعامل مع المظهر السلبي لهذه الظاهرة ، ولكن هناك العديد من العوامل الإيجابية ، وبالتالي فإننا نتحدث عن الأهمية الكبرى للانتشار في الطبيعة.

تستفيد الطبيعة على نطاق واسع من الاحتمالات المتأصلة في عملية اختراق الانتشار ، وتلعب دورًا مهمًا في امتصاص التغذية والأكسجين في الدم. في لهيب الشمس ، في حياة النجوم البعيدة وموتها ، في الهواء الذي نتنفسه ، نرى في كل مكان تجليات الانتشار الشامل والقاهر.

وبالتالي ، فإن الانتشار له أهمية كبيرة في عمليات حياة الإنسان والحيوان والنبات. بسبب الانتشار ، يخترق الأكسجين من الرئتين إلى دم الإنسان ، ومن الدم إلى الأنسجة. ولكن ، لسوء الحظ ، نتيجة لأنشطتهم ، غالبًا ما يكون للناس تأثير سلبي على العمليات الطبيعية في الطبيعة.

من خلال دراسة الانتشار ودوره في التوازن البيئي للطبيعة والعوامل التي تؤثر على مسارها في الطبيعة ، توصلت إلى استنتاج مفاده أنه من الضروري لفت انتباه الجمهور إلى المشاكل البيئية.

المؤلفات

أليكسييف S.V. ، Gruzdeva M.V. ، Muravyov A.G. ، Gushchina E.V. ورشة عمل في علم البيئة. M. AO MDS، 1996

إلتشينكو ف. مفترق طرق الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا م: "التنوير" ، 1986

كيريلوفا آي جي كتاب للقراءة في الفيزياء. م. "التنوير" ، 1986

Peryshkin A.V. كتاب الفيزياء للصف السابع. م "التنوير" 2005

بروخوروف أ. قاموس موسوعي فيزيائي. 1995

Ryzhenkov A.P. الفيزياء. شخص. بيئة. م: التنوير ، 1996

تشويانوف ف. قاموس موسوعي لفيزيائي شاب. 1999

Shakhmaev N.M وآخرون.الفيزياء 7.M: Mnemozina ، 2007.

موسوعة للأطفال الخامس 19. علم البيئة: في 33 مجلدًا / الفصل. إد. Volodin V.A - M: Avanta +، 2004-448 p.