द्रव अवस्था में विसरण एक उदाहरण है। क्या आप जानते हैं कि द्रवों में विसरण कैसे होता है?

चाय में चीनी को तेजी से घुलने के लिए इसे हिलाना चाहिए। लेकिन यह पता चला है कि अगर ऐसा नहीं किया जाता है, तो थोड़ी देर बाद सारी चीनी घुल जाएगी और चाय मीठी हो जाएगी। इस पाठ के दौरान आप सीखेंगे कि पदार्थों का ऐसा स्वत: मिश्रण अणुओं की निरंतर अराजक गति के कारण होता है और इस घटना को विसरण कहा जाता है।

विषय: पदार्थ की संरचना के बारे में प्रारंभिक जानकारी

पाठ: प्रसार

अपने दैनिक जीवन में, हम कभी-कभी कुछ भौतिक परिघटनाओं पर ध्यान नहीं देते हैं। उदाहरण के लिए, किसी ने परफ्यूम की बोतल खोली, और हम बहुत दूर होने पर भी इस गंध को महसूस करेंगे। अपने अपार्टमेंट की सीढ़ियां चढ़कर हम घर में बने खाने की गंध महसूस कर सकते हैं। हम एक गिलास गर्म पानी में चाय की पत्तियों का एक बैग डालते हैं, और हमें यह भी ध्यान नहीं रहता कि चाय की पत्तियां कप के सारे पानी को कैसे रंग देती हैं।

चावल। 1. हालांकि चाय की पत्तियां टी बैग के अंदर होती हैं, लेकिन वे कप के सारे पानी को रंग देती हैं।

ये सभी घटनाएँ एक ही भौतिक घटना से जुड़ी हैं, जिसे विसरण कहा जाता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि एक और दूसरे पदार्थ के अणु परस्पर एक दूसरे में प्रवेश करते हैं।

प्रसार एक पदार्थ के अणुओं का दूसरे के अणुओं के बीच के रिक्त स्थान में सहज पारस्परिक प्रवेश है।

इस परिभाषा में, प्रत्येक शब्द महत्वपूर्ण है: सहज और पारस्परिक, और पैठ, और अणु दोनों।

यदि आप बर्तन में कॉपर सल्फेट (नीला) का घोल डालें, और सावधानी से, बिना मिलाए, ऊपर से साफ पानी डालें, तो आप देखेंगे कि पहले तो पानी और कॉपर सल्फेट के बीच एक स्पष्ट सीमा समय के साथ अधिक से अधिक धुंधली हो जाती है। यदि एक सप्ताह तक प्रयोग जारी रखा जाए, तो यह सीमा पूरी तरह से गायब हो जाएगी, और बर्तन में तरल समान रूप से रंगीन हो जाएगा।

चावल। 2. पानी में कॉपर सल्फेट के घोल का प्रसार

गैसों में विसरण बहुत तेजी से होता है। बिना तले का कांच का एक बेलनाकार बर्तन लें और उसकी भीतरी सतह पर यूनिवर्सल इंडिकेटर पेपर की खड़ी पट्टियां लगाएं। इन पट्टियों में कुछ पदार्थों के वाष्प के प्रभाव में अपना रंग बदलने की क्षमता होती है। इस तरह के पदार्थ की थोड़ी मात्रा को एक कप के तल में डालें और इस कप में एक बेलनाकार बर्तन रखें। हम देखेंगे कि सबसे पहले सूचक पट्टियाँ अपने निचले हिस्से में अपना रंग बदलेंगी, लेकिन 10-20 सेकंड के बाद पट्टियाँ अपनी पूरी लंबाई के साथ एक चमकीला नीला रंग प्राप्त कर लेंगी। इसका मतलब है कि हवा और गैसीय पदार्थ एक दूसरे के साथ सहज रूप से मिश्रित होते हैं, अर्थात एक पदार्थ के अणुओं का दूसरे के अणुओं के बीच के अंतराल में पारस्परिक प्रवेश होता है, जिसका अर्थ है कि प्रसार हुआ है।

चावल। 3. किसी वाष्पशील पदार्थ के वाष्प के विसरण के परिणामस्वरूप सूचक कागज की पट्टियों का रंग पहले तल पर और फिर पूरी लंबाई में बदलता है।

यह पता चला है कि कुछ पदार्थों के प्रसार की दर प्रभावित हो सकती है। इसे सत्यापित करने के लिए, आइए दो गिलास लें, एक गर्म पानी का और दूसरा ठंडे पानी का। दोनों ग्लास में समान मात्रा में इंस्टेंट कॉफी डालें। एक गिलास में, प्रसार बहुत तेज हो जाएगा। जैसा कि जीवन का अनुभव आपको बताता है, प्रसार तेजी से होता है, फैलाने वाले पदार्थों का तापमान जितना अधिक होता है।

चावल। 4. दाहिने गिलास में पानी का तापमान अधिक होता है, और इसलिए इसमें इंस्टेंट कॉफी का प्रसार तेजी से होता है

पदार्थों का तापमान जितना अधिक होता है, उतनी ही तेजी से प्रसार होता है।

क्या ठोस पदार्थों में विसरण हो सकता है? पहली नज़र में, नहीं। लेकिन अनुभव इस सवाल का अलग जवाब देता है। यदि दो अलग-अलग धातुओं (उदाहरण के लिए, सीसा और सोना) की सतहों को अच्छी तरह से पॉलिश किया जाता है और एक दूसरे के खिलाफ कसकर दबाया जाता है, तो धातु के अणुओं की पारस्परिक पैठ लगभग एक मिलीमीटर की गहराई तक दर्ज की जा सकती है। सच है, इसमें कई साल लगेंगे।

चावल। 5. ठोसों में विसरण अत्यंत धीमा होता है

प्रसार गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों में हो सकता है, लेकिन प्रसार होने के लिए आवश्यक समय काफी भिन्न होता है।

फैलाने वाले पदार्थों के तापमान को बढ़ाकर प्रसार दर को बढ़ाया जा सकता है।

ग्रन्थसूची

1. पेरीस्किन ए.वी. भौतिक विज्ञान। 7 कोशिकाएँ - 14वां संस्करण, स्टीरियोटाइप। - एम .: बस्टर्ड, 2010।

2. पेरीशकिन ए.वी. भौतिकी में समस्याओं का संग्रह, ग्रेड 7 - 9: 5वां संस्करण, स्टीरियोटाइप। - एम: पब्लिशिंग हाउस "एग्जाम", 2010।

3. लुकाशिक वी.आई., इवानोवा ई.वी. शैक्षणिक संस्थानों के ग्रेड 7-9 के लिए भौतिकी में समस्याओं का संग्रह। - 17वां संस्करण। - एम।: शिक्षा, 2004।

1. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एक संग्रह ()।

2. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकल संग्रह ()।

गृहकार्य

लुकाशिक वी.आई., इवानोवा ई.वी. ग्रेड 7-9 के लिए भौतिकी में कार्यों का संग्रह

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1
अनंत काल को देखने के लिए एक पल में एक विशाल दुनिया - रेत के एक दाने में, एक ही दुनिया में - अनंत और एक फूल के प्याले में आकाश। डब्ल्यू ब्लेक

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अणु किसी पदार्थ का सबसे छोटा कण होता है।
1745 में मिखाइल वासिलीविच लोमोनोसोव ने परमाणु और अणु की अवधारणाओं के बीच अंतर किया।
अणु परमाणुओं से बने होते हैं।
एक परमाणु एक रासायनिक तत्व का सबसे छोटा कण है।

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3
सभी पदार्थ छोटे-छोटे कणों से बने होते हैं जिन्हें अणु कहते हैं।
इन कणों के बीच रिक्त स्थान होते हैं।

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प्रकृति में, पदार्थ 3 अवस्थाओं में होते हैं: ठोस, तरल, गैसीय।
अणु का आकार लगभग 10‾¹ºm है
चलो दोहराते हैं

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स्कूल के निदेशक द्वारा धूम्रपान के स्थान पर पकड़े गए सातवें-ग्रेडर वास्या को अलग-अलग अणुओं में विघटित होने और दृष्टि से अंधाधुंध रूप से गायब होने से क्या रोकता है?

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एक प्राचीन ग्रीक मंदिर में एक स्वर्ण प्रतिमा का हाथ, जिसे पारिश्रमिकों द्वारा चूमा गया था, ने दशकों से अपना वजन कम किया है। पुजारी दहशत में: सोना किसने चुराया? या यह एक चमत्कार है, एक संकेत है?

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जूते के तलवे क्यों घिसते हैं, और जैकेट की कोहनियां छेद करने के लिए घिस जाती हैं?

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पाठ का विषय: गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों में प्रसार।

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पाठ के लक्ष्य और उद्देश्य
पदार्थ की विभिन्न अवस्थाओं में होने वाले अणुओं की गति का अध्ययन करना पदार्थ के विभिन्न तापमानों पर विसरण की क्रियाविधि को जानना।

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एक प्रकार कि गति
1773-1858
1827 में रॉबर्ट ब्राउन ने माइक्रोस्कोप के तहत पौधे पराग के रूप में एक निलंबन को देखते हुए पाया कि कण निरंतर गति में हैं, जटिल प्रक्षेपवक्र का वर्णन करते हैं।

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प्रसार (अव्य। प्रसार-वितरण, प्रसार, फैलाव)। यह एक ऐसी परिघटना है जिसमें एक पदार्थ के अणुओं का दूसरे पदार्थ के अणुओं के बीच परस्पर प्रवेश होता है।
एक अर्धपारगम्य झिल्ली के माध्यम से प्रसार की योजना
प्रसार

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देखा
प्रसार
गैसों में
तरल पदार्थों में
ठोस पदार्थों में

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गैसों में प्रसार पर विचार करें
प्रसार के कारण और पैटर्न

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गैसों
पदार्थों के अणुओं के संचलन के कारण गंधों का प्रसार संभव है। यह आंदोलन निरंतर और अनिश्चित है। हवा बनाने वाले गैसों के अणुओं से टकराकर, दुर्गन्ध के अणु कई बार अपनी गति की दिशा बदलते हैं और बेतरतीब ढंग से चलते हुए पूरे कमरे में बिखर जाते हैं।

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किसी पदार्थ के अणु निरंतर और यादृच्छिक गति में होते हैं।
प्रसार का कारण:

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चर्च की जरूरतों के लिए सुगंधित तेल, रेजिन का व्यापक रूप से इत्र उद्योग, चिकित्सीय अरोमाथेरेपी में उपयोग किया जाता है।
गैसों में गैसों का प्रसार

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हम में से कौन वसंत की रात की गंध से प्रभावित नहीं हुआ है? हम पक्षी चेरी, बबूल, बकाइन की महक सूंघ सकते थे। फूलों के महक वाले पदार्थ के अणु हवा में फैल जाते हैं।
गैसों में गैसों का प्रसार

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घ्राण रसायनों के माध्यम से कीट संवाद करने का सबसे अधिक तरीका है, जिसका उपयोग जानवर खुद को बचाने या ध्यान आकर्षित करने के लिए करते हैं। गंधों का स्थानांतरण प्रसार द्वारा किया जाता है।
गैसों में गैसों का प्रसार

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आकर्षक फेरोमोन, हार्मोन।
गैसों में गैसों का प्रसार
फ्रेग्रेन्स
तितलियों
मेबग
ferrets
खटमल
पशुफार्म
प्रतिकारक
repellents

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विसरण का अनुप्रयोग वनस्पतियों और जीवों में विसरण
खटमल की गंध घृणित होती है, और भिंडी एक पीले, गंधयुक्त, जहरीले तरल का स्राव करती है।
ऑक्टोपस दुश्मन से छिपने के लिए स्याही का धब्बा छोड़ता है
बदमाश अपने अपराधियों को डराता है

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हम समस्याओं का समाधान करते हैं
जीव विज्ञान प्रेमियों के लिए कार्य। 1. अधिकांश कीड़े, भिंडी, कुछ पत्ती भृंग अपनी सुरक्षा के लिए खुद को सशस्त्र करते हैं: कीड़े की गंध घृणित होती है, और भिंडी एक पीले जहरीले तरल का स्राव करती है। ?? गंध के संचरण की व्याख्या करें 2. मछलियां नदियों, झीलों और समुद्रों के पानी में घुली ऑक्सीजन में सांस लेती हैं। कौन सी भौतिक प्रक्रिया वायुमंडल से ऑक्सीजन को पानी में प्रवेश करने देती है?

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प्याज कितना फायदेमंद होता है ये तो सभी जानते हैं। लेकिन जब हम इसे काटते हैं, तो हम आंसू बहाते हैं। समझाइए क्यों?
यह प्रसार की घटना के कारण है। इसका कारण वाष्पशील पदार्थ लैक्रिमेटर है, जो आंसू का कारण बनता है। यह आंख के श्लेष्म झिल्ली के द्रव में घुल जाता है, जिससे सल्फ्यूरिक एसिड निकलता है, जो आंख के श्लेष्म झिल्ली को परेशान करता है।

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वन ग्रह के फेफड़े हैं, जो सभी जीवित चीजों के लिए सांस लेने में मदद करते हैं। शहर की हवा में औद्योगिक परिसर, परिवहन और सार्वजनिक उपयोगिताओं के परिणामस्वरूप प्राप्त कई गैसीय पदार्थ (कार्बन मोनोऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड, सल्फर) होते हैं। वनों द्वारा वायु शोधन की प्रक्रिया को विसरण द्वारा समझाया जा सकता है।
गैसों में गैसों का प्रसार

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उनके पास श्वसन अंग बिल्कुल नहीं हैं। पानी में घुली ऑक्सीजन उनकी त्वचा के माध्यम से अवशोषित हो जाती है, और घुली हुई कार्बन डाइऑक्साइड उसी तरह बाहर निकल जाती है।
जेलिफ़िश और कृमियों में श्वसन का सबसे सरल रूप होता है।

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मनुष्यों के लिए प्रसार की भूमिका
प्रसार के कारण, फेफड़ों से ऑक्सीजन मानव रक्त में और रक्त से ऊतकों में प्रवेश करती है

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धूम्रपान करने वाले के फेफड़े धूम्रपान न करने वाले से अलग क्यों होते हैं?

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अंतरिक्ष यात्री अंतरिक्ष यान की दीवारों से जुड़े अपने स्लीपिंग बैग से खुलते हैं। इसी समय, "बेड" का स्थान मौलिक महत्व का है - वे अंतरिक्ष यात्रियों को नींद के दौरान ताजी हवा की निरंतर आपूर्ति प्रदान करने के लिए प्रशंसकों के करीब से जुड़े हुए हैं। अन्यथा, स्टेशन कर्मचारियों को उनके द्वारा उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड के साथ एक सीमित स्थान में दम घुटने का खतरा है, या वे ऑक्सीजन भुखमरी के कारण माइग्रेन से पीड़ित होंगे।

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प्राकृतिक ज्वलनशील गैस रंगहीन और गंधहीन होती है।
गैसों में गैसों का प्रसार
विसरण के कारण गैस पूरे कमरे में फैल जाती है, जिससे एक विस्फोटक मिश्रण बन जाता है।

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हमने बार-बार देखा है कि कैसे आग से निकलने वाला धुआं, ग्रामीण घरों की चिमनियों, थर्मल पावर प्लांटों और, इसे ऊंचा उठाने पर, ऊपर उठते ही दिखाई देना बंद हो जाता है। यह हवा के अणुओं के बीच धुएं के अणुओं के प्रसार का परिणाम है
गैसों में गैसों का प्रसार

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चार साल की माशा अपनी माँ के पीछे आईने के पीछे रेंगती हुई आई और उसके सिर पर फ्रेंच परफ्यूम की तीन बोतलें उड़ेल दीं। माशा के पास पीठ करके बैठी माँ ने कैसे अनुमान लगाया कि क्या हुआ था?

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क्या द्रवों में विसरण संभव है?

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हमारा प्रयोग
हम आपको चाय के लिए आमंत्रित करते हैं।

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चाय बनाने के लिए कुछ पौधों के फूलों और पत्तियों का उपयोग किया जाता है: चमेली, गुलाब, लिंडेन, अजवायन, पुदीना, थाइम और अन्य।
द्रव में द्रव का विसरण

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द्रव में द्रव का विसरण
चाय
हरा
काला
ठोस अवस्था में, चाय का रंग इस बात पर निर्भर करता है कि पत्तियों को कैसे प्रोसेस किया जाता है।
चाय बनाना पानी के अणुओं के प्रसार और पौधों के रंग के मामले पर आधारित है।

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तरल पदार्थ
1. अणु अनियमित गति करते हैं 2. पदार्थों के अणु आपस में मिल जाते हैं 3. द्रवों में विसरण का कारण अणुओं की गति है
निष्कर्ष:

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चुकंदर के रंग को संतृप्त करने के लिए पानी में एसिटिक एसिड मिलाया जाता है।

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ठोस निकाय
ठोस पदार्थों में अणुओं के बीच की दूरी बहुत कम होती है। वे स्वयं अणुओं के आकार के समान होते हैं। किसी अन्य पदार्थ के अणुओं के इतने छोटे अंतराल के माध्यम से प्रवेश अत्यंत कठिन होता है और इसलिए प्रसार बहुत धीमा होता है।

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नमक की गंध, आयोडीन की गंध। अभेद्य और गर्वित, पत्थर की थूथन चट्टानें पानी से बाहर निकलती हैं ... वाई। ड्रुनिना हर साल 2 बिलियन टन नमक वातावरण में मिलता है।

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स्मॉग एक पीली धुंध है जो उस हवा को जहरीला बना देती है जिसमें हम सांस लेते हैं। स्मॉग सांस और दिल की बीमारियों का प्रमुख कारण है, इंसान की रोग प्रतिरोधक क्षमता कमजोर होना।
गैसों में ठोस अवस्था का प्रसार

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घर पर बढ़ो; कारें हॉर्न बजा रही हैं; फैक्ट्री का धुआँ सभी झाड़ियों पर लटका हुआ है; बादलों में हवाई जहाज अपने पंख फैलाते हैं
मई। गरज के बादल छंट जाते हैं। निर्जीव हरियाली मुरझा जाती है। सभी मोटर और सींग - और बकाइन में गैसोलीन की गंध आती है
प्रसार प्रक्रिया वायु प्रदूषण, नदियों, समुद्रों और महासागरों में एक बड़ी भूमिका निभाती है।
हानिकारक प्रसार

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गैसों में ठोस अवस्था का प्रसार
शहरी हवा में पाए जाने वाले कण। संयंत्र पराग सूक्ष्मजीव, उनके बीजाणु सूखी रेत कोयले की धूल सीमेंट की धूल उर्वरक एसबेस्टस कैडमियम मरकरी लेड आयरन ऑक्साइड कॉपर ऑक्साइड
कण त्रिज्या, µm 20 - 60 1 - 15 200 - 2000 10 - 400 10 - 150 30 - 800 10 - 200 1-5 0.5-1 1-5 0.1-1 0.1-1

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वायु शोधन से जुड़ी पर्यावरणीय समस्या को हल करने के तरीके: 1) निकास पाइप पर फिल्टर; 2) सड़कों के किनारे और हानिकारक पदार्थों को अवशोषित करने वाले उद्यमों के आसपास पौधे उगाना।
गैसों में गैसों का प्रसार
मेपल
एक प्रकार का वृक्ष
चिनार

क्या आपने कभी छोटे-छोटे कष्टप्रद मध्यों की भीड़ को बेतरतीब ढंग से ऊपर की ओर रेंगते हुए देखा है? कभी-कभी ऐसा लगता है कि वे हवा में गतिहीन लटके हुए प्रतीत होते हैं। एक ओर यह झुंड गतिहीन है, दूसरी ओर इसके अंदर के कीड़े लगातार दाएँ, फिर बाएँ, फिर ऊपर, फिर नीचे, लगातार एक दूसरे से टकराते हुए और इस बादल के भीतर फिर से बिखर रहे हैं, जैसे कोई अदृश्य शक्ति रखती हो उन्हें एक साथ।

अणुओं की चाल एक समान अराजक प्रकृति की होती है, जबकि शरीर एक स्थिर आकार बनाए रखता है। इस गति को अणुओं की ऊष्मीय गति कहते हैं।

एक प्रकार कि गति

1827 में वापस, प्रसिद्ध ब्रिटिश वनस्पतिशास्त्री रॉबर्ट ब्राउन ने पानी में सूक्ष्म पराग कणों के व्यवहार का अध्ययन करने के लिए एक माइक्रोस्कोप का इस्तेमाल किया। उन्होंने इस तथ्य पर ध्यान आकर्षित किया कि कण लगातार एक अराजक, तार्किक क्रम की अवहेलना करते हुए चले गए, और यह यादृच्छिक आंदोलन या तो उस तरल के आंदोलन पर निर्भर नहीं था जिसमें वे स्थित थे, या इसके वाष्पीकरण पर। पराग के सबसे छोटे कण जटिल, रहस्यमय प्रक्षेपवक्र का वर्णन करते हैं। यह दिलचस्प है कि इस तरह के आंदोलन की तीव्रता समय के साथ कम नहीं होती है और इसका माध्यम के रासायनिक गुणों से कोई संबंध नहीं है, लेकिन केवल तभी बढ़ता है जब इस माध्यम की चिपचिपाहट या गतिमान कणों का आकार कम हो जाता है। इसके अलावा, अणुओं की गति पर तापमान का बहुत प्रभाव पड़ता है: यह जितना अधिक होता है, कणों की गति उतनी ही तेज होती है।

प्रसार

बहुत समय पहले, लोगों ने महसूस किया कि दुनिया के सभी पदार्थों में सबसे छोटे कण होते हैं: आयन, परमाणु, अणु, और उनके बीच अंतराल होते हैं, और ये कण लगातार और बेतरतीब ढंग से चलते हैं।

विसरण अणुओं की ऊष्मीय गति का परिणाम है। हम रोज़मर्रा की ज़िंदगी में लगभग हर जगह उदाहरण देख सकते हैं: रोज़मर्रा की ज़िंदगी और वन्य जीवन दोनों में। यह गंधों का प्रसार है, विभिन्न ठोस वस्तुओं को चिपकाना, तरल पदार्थ मिलाना।

वैज्ञानिक शब्दों में, प्रसार एक पदार्थ के अणुओं के दूसरे पदार्थ के अणुओं के बीच के अंतराल में प्रवेश की घटना है।

गैसें और प्रसार

गैसों में प्रसार का सबसे सरल उदाहरण हवा में गंध (दोनों सुखद और इतना सुखद नहीं) का तेजी से प्रसार है।

गैसों में प्रसार बेहद खतरनाक हो सकता है, क्योंकि इस घटना के कारण कार्बन मोनोऑक्साइड और अन्य जहरीली गैसों के साथ जहर बिजली की गति से आगे बढ़ता है।

यदि गैसों में विसरण शीघ्रता से होता है, बहुधा कुछ ही सेकंड में, तो द्रवों में विसरण में पूरे मिनट और कभी-कभी घंटे भी लग जाते हैं। यह घनत्व और तापमान पर निर्भर करता है।

एक उदाहरण नमक, अल्कोहल और एसिड का बहुत तेजी से विघटन है, जो थोड़े समय में सजातीय समाधान बनाते हैं।

ठोस पदार्थों में प्रसार

ठोस पदार्थों में, विसरण सबसे कठिन होता है; सामान्य कमरे या बाहरी तापमान पर, यह अगोचर होता है। सभी आधुनिक और पुरानी स्कूल पाठ्यपुस्तकों में, सीसे और सोने की प्लेटों के साथ प्रयोग को एक उदाहरण के रूप में वर्णित किया गया है। इस प्रयोग से पता चला कि केवल चार साल से अधिक समय के बाद, सोने की एक नगण्य मात्रा सीसा में घुस गई, और सीसा सोने में पाँच मिलीमीटर से अधिक की गहराई तक नहीं घुसा। यह अंतर इस तथ्य के कारण है कि सीसे का घनत्व सोने के घनत्व से बहुत अधिक है।

नतीजतन, प्रसार की गति और तीव्रता कम से कम पदार्थ के घनत्व और अणुओं की अराजक गति की गति पर निर्भर नहीं करती है, और गति, बदले में, तापमान पर निर्भर करती है। उच्च तापमान पर प्रसार अधिक तीव्रता से और तेजी से आगे बढ़ता है।

रोजमर्रा की जिंदगी में प्रसार के उदाहरण

हम इस तथ्य के बारे में सोचते भी नहीं हैं कि लगभग हर दिन हम प्रसार की घटना का सामना करते हैं। यही कारण है कि इस घटना को भौतिकी में सबसे महत्वपूर्ण और रोचक माना जाता है।

रोजमर्रा की जिंदगी में प्रसार का सबसे सरल उदाहरण चाय या कॉफी में चीनी का घुलना है। यदि चीनी का एक टुकड़ा उबलते पानी के एक गिलास में रखा जाता है, तो थोड़ी देर के बाद यह बिना किसी निशान के गायब हो जाएगा, जबकि तरल की मात्रा भी व्यावहारिक रूप से नहीं बदलेगी।

यदि आप अपने चारों ओर ध्यान से देखें, तो आप प्रसार के कई उदाहरण पा सकते हैं जो हमारे जीवन को आसान बनाते हैं:

• वाशिंग पाउडर, पोटेशियम परमैंगनेट, नमक का विघटन;
• एयर फ्रेशनर का छिड़काव;
• गले के लिए एरोसोल;
• लिनन की सतह से गंदगी को धोना;
• कलाकार द्वारा रंगों का मिश्रण;
• आटा गूंध;
• समृद्ध शोरबा, सूप और ग्रेवी, मीठे खाद और फलों के पेय खाना बनाना।

1638 में, मंगोलिया से लौटते हुए, राजदूत वासिली स्टार्कोव ने रूसी ज़ार मिखाइल फेडोरोविच को एक अजीब तीखी सुगंध के साथ लगभग 66 किलो सूखे पत्तों के साथ उपहार के रूप में प्रस्तुत किया। Muscovites जिन्होंने इसे कभी नहीं आज़माया है वे इस सूखे पौधे को बहुत पसंद करते हैं, और वे अब भी इसका आनंद लेते हैं। क्या आपने उसे पहचाना? बेशक, यह चाय है जिसे प्रसार की घटना के कारण पीसा जाता है।

आसपास की दुनिया में प्रसार के उदाहरण

हमारे आसपास की दुनिया में प्रसार की भूमिका बहुत बड़ी है। प्रसार के सबसे महत्वपूर्ण उदाहरणों में से एक जीवित जीवों में रक्त परिसंचरण है। हवा से ऑक्सीजन फेफड़ों में स्थित रक्त केशिकाओं में प्रवेश करती है, फिर उनमें घुल जाती है और पूरे शरीर में फैल जाती है। बदले में, कार्बन डाइऑक्साइड केशिकाओं से फेफड़ों की एल्वियोली में फैल जाती है। विसरण द्वारा भोजन से निकलने वाले पोषक तत्व कोशिकाओं में प्रवेश कर जाते हैं।

शाकाहारी पौधों की प्रजातियों में, प्रसार उनकी पूरी हरी सतह के माध्यम से होता है, बड़े फूलों वाले पौधों में पत्तियों और तनों के माध्यम से, झाड़ियों और पेड़ों में चड्डी और शाखाओं और मसूर की छाल में दरार के माध्यम से होता है।

इसके अलावा, आसपास की दुनिया में प्रसार का एक उदाहरण मिट्टी से पौधों की जड़ प्रणाली द्वारा उसमें घुले पानी और खनिजों का अवशोषण है।

यह प्रसार है यही कारण है कि वायुमंडल की निचली परत की संरचना विषम है और इसमें कई गैसें हैं।

दुर्भाग्य से, हमारी अपूर्ण दुनिया में, बहुत कम लोग हैं जो नहीं जानते कि इंजेक्शन क्या है, जिसे "इंजेक्शन" भी कहा जाता है। इस प्रकार का दर्दनाक लेकिन प्रभावी उपचार भी प्रसार की घटना पर आधारित होता है।

पर्यावरण प्रदूषण: मिट्टी, वायु, जल निकाय भी प्रकृति में विसरण के उदाहरण हैं।

नीले आकाश में पिघलते सफेद बादल, सभी समय के कवियों द्वारा प्रिय - वह भी एक प्रसार है जो मध्य और उच्च विद्यालय के प्रत्येक छात्र के लिए जाना जाता है!

तो, प्रसार एक ऐसी चीज है जिसके बिना हमारा जीवन न केवल अधिक कठिन होगा बल्कि लगभग असंभव होगा।

इस तथ्य के बावजूद कि एक ठोस शरीर एक क्रिस्टल जाली में परमाणुओं की एक क्रमबद्ध व्यवस्था की विशेषता है, इसमें परमाणुओं की गति भी संभव है। ऊष्मीय गति, जिसमें मुख्य रूप से छोटे कंपन का चरित्र होता है, कुछ मामलों में इस तथ्य की ओर ले जाती है कि परमाणु पूरी तरह से जाली में अपना स्थान छोड़ देते हैं। परमाणुओं के ऐसे टूटने की संभावना पहले से ही इस तथ्य से स्पष्ट है कि ठोस वाष्पित हो सकते हैं। यह सच है कि वाष्पीकरण के दौरान परमाणुओं का पृथक्करण सतह परत में होता है, लेकिन यह दावा करने का कोई कारण नहीं है कि शरीर के अंदर भी ऐसा अलगाव असंभव है।

यह इस तथ्य के कारण है कि परमाणु जाली साइटों में अपना स्थान छोड़ते हैं कि क्रिस्टल में कुछ दोष उत्पन्न होते हैं, जैसे कि शोट्की और फ्रेंकेल प्रकार के दोष। ठोस पदार्थों में प्रसार भी परमाणुओं के इन टूटने और क्रिस्टल में उनके बाद के आंदोलन से जुड़ा हुआ है।

जैसे गैसों में, ठोस पदार्थों में कणों की तापीय गति की अलग-अलग ऊर्जा होती है। और किसी भी तापमान पर परमाणुओं का एक निश्चित हिस्सा होता है, जिसकी ऊर्जा औसत से बहुत अधिक होती है और इतनी बड़ी होती है कि वे जाली में अपना स्थान छोड़ सकते हैं और एक नई स्थिति में जा सकते हैं। तापमान जितना अधिक होता है, उतने ही अधिक परमाणु, और इसलिए बढ़ते तापमान के साथ प्रसार गुणांक तेजी से बढ़ता है (एक घातीय कानून के अनुसार)। लेकिन चूंकि पर्याप्त उच्च ऊर्जा वाले परमाणुओं की संख्या हमेशा छोटी होती है (यदि तापमान गलनांक से बहुत कम है), ठोस में प्रसार प्रक्रिया गैसों और तरल पदार्थों की तुलना में धीमी प्रक्रिया होती है। उदाहरण के लिए, तांबे का सोने में प्रसार गुणांक

300 डिग्री सेल्सियस बराबर है तुलना के लिए, हम बताते हैं कि पानी में मिथाइल अल्कोहल के जलीय घोल के प्रसार के दौरान हीलियम में आर्गन का प्रसार आगे बढ़ता है। फिर भी, ठोस पदार्थों में प्रसार कई प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह एकल-घटक (इस मामले में वे आत्म-प्रसार की बात करते हैं), और बहु-घटक पदार्थों में, एकल- और पॉलीक्रिस्टल दोनों में मनाया जाता है।

अनुभव (विशेष रूप से, तथाकथित टैग किए गए परमाणुओं का उपयोग करते हुए अध्ययन) से पता चलता है कि ठोस पदार्थों में प्रसार मुख्य रूप से निम्नलिखित तीन तरीकों से किया जाता है:

1. जाली में पड़ोसी परमाणु जाली में स्थान बदलते हैं, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 198. यह आदान-प्रदान, उदाहरण के लिए, इसमें शामिल परमाणुओं की जोड़ी के मध्य बिंदु के चारों ओर घूमने का परिणाम हो सकता है।

2. एक परमाणु जो एक जाली स्थल पर अपने "स्वयं" स्थान पर होता है, उसे छोड़ देता है और इंटरस्टिस में बस जाता है, और फिर इंटरस्टिस (चित्र। 199) में चला जाता है।

3. परमाणु जाली स्थलों से निर्जन स्थलों की ओर बढ़ते हैं, तथाकथित रिक्तियाँ (चित्र। 200)। यह अंतिम प्रक्रिया केवल दोषपूर्ण क्रिस्टल में ही संभव है, क्योंकि रिक्तियां, निश्चित रूप से, क्रिस्टल दोष हैं। जाहिर है, रिक्त स्थानों पर परमाणुओं का संक्रमण परमाणुओं की गति की दिशा के विपरीत दिशा में स्वयं रिक्तियों के विस्थापन के बराबर है।

अंतिम प्रसार तंत्र स्पष्ट रूप से सबसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। एक ठोस में इसके कार्यान्वयन के लिए, रिक्तियों का घनत्व ढाल होना चाहिए, ताकि परमाणु (और इसलिए रिक्तियां) एक दिशा में दूसरे की तुलना में अधिक बार चले। पॉलीक्रिस्टल में, क्रिस्टल (अनाज) की सीमाओं पर रिक्तियों को भरकर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है। जाहिरा तौर पर, रिक्तियों के निर्माण की प्रक्रिया में, जिसके बिना प्रसार असंभव है, अव्यवस्थाएं एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

ठोस पदार्थों में प्रसार के प्रायोगिक अध्ययन में, अध्ययन किए जा रहे पदार्थों को एक दूसरे के साथ विश्वसनीय संपर्क में लाया जाता है और फिर प्रयोग के एक या दूसरे तापमान पर लंबे समय तक रखा जाता है। इस तरह के जोखिम के बाद, प्रसार की दिशा में लंबवत पतली परतें हटा दी जाती हैं, और संपर्क बिंदु की दूरी के आधार पर विसरित पदार्थों की सांद्रता का अध्ययन किया जाता है।

हाल ही में, कृत्रिम रेडियोधर्मी पदार्थों का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है, जिनकी उपस्थिति उनके विकिरण द्वारा आसानी से पता चल जाती है।

यह विधि (लेबल परमाणुओं की विधि) आत्म-प्रसार की घटना की जांच करना भी संभव बनाती है, अर्थात इस शरीर के परमाणुओं के एक ठोस शरीर में प्रसार।

ठोसों में विसरण का सामान्य नियम वही है जो गैसों और द्रवों में होता है। यह फिक का नियम है, जिसका हमने एक से अधिक बार उल्लेख किया है।

विसरण गुणांक के संबंध में, इसके लिए एक अभिव्यक्ति द्रवों में विसरण के प्रश्न के संबंध में पृष्ठ 318 पर दिए गए विचारों के समान विचारों से प्राप्त की जा सकती है। आखिरकार, ठोस में प्रसार भी क्रिस्टल जाली के नोड्स पर उनके संतुलन की स्थिति से परमाणुओं की छलांग द्वारा किया जाता है। लेकिन अब हम छलांग की दूरी के बारे में निश्चित रूप से कह सकते हैं कि यह जालक स्थिरांक a के बराबर है।

हालांकि, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि प्रसार के रिक्ति तंत्र के तहत, एक जाली साइट से एक परमाणु केवल तभी छलांग लगा सकता है जब पड़ोसी साइट खाली हो, यदि यह एक रिक्ति है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 200. लेकिन इस तरह के पड़ोस के साथ भी, एक परमाणु को अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है ताकि किसी रिक्त स्थान पर छलांग लगाई जा सके। आखिरकार, एक जाली स्थल पर, एक परमाणु की संभावित ऊर्जा न्यूनतम होती है। इसलिए, किसी साइट से परमाणु के किसी भी विस्थापन, जिसमें पड़ोसी रिक्ति के लिए विस्थापन शामिल है, को अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो उतार-चढ़ाव के परिणामस्वरूप कुछ संभाव्यता के साथ प्राप्त कर सकता है। यह संभावना, हमेशा की तरह, बोल्ट्जमैन के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है:

यहाँ, एक जाली स्थल से छलांग लगाने के लिए आवश्यक ऊर्जा है, एक परमाणु को एक रिक्त स्थान में ले जाने की ऊर्जा।

पृष्ठ 318 पर दिए गए विचारों के अनुसार, एक ठोस में स्व-प्रसार गुणांक को इस प्रकार लिखा जा सकता है:

जहाँ a जालक स्थिरांक है और जालक स्थल पर परमाणु का औसत निवास समय है। यह समय स्पष्ट रूप से छोटा है, परमाणु के पास रिक्ति के गठन की संभावना जितनी अधिक होगी और संभावना उतनी ही अधिक होगी

पृष्ठ 319 पर हमने देखा कि एक रिक्ति बनने की संभावना है अब हम देखते हैं कि एक परमाणु ऊर्जा प्राप्त कर रहा है इसलिए, प्रसार गुणांक के लिए अभिव्यक्ति को इस प्रकार लिखा जा सकता है:

गुणक (तथाकथित पूर्व-घातीय गुणक) किसी दिए गए पदार्थ की एक स्थिर विशेषता है। एक रिक्ति के गठन की ऊर्जा के योग के बराबर मूल्य और एक परमाणु को एक रिक्ति में ले जाने की ऊर्जा को प्रसार की सक्रियण ऊर्जा कहा जाता है और यह किसी पदार्थ की मूल्य विशेषता भी है।

ठोस पदार्थों में विसरण गुणांक बहुत कम होता है। सोने के लिए, उदाहरण के लिए, कमरे के तापमान पर, यह परिमाण के क्रम का है। सोने के पिघलने बिंदु के पास भी, यह केवल एक मूल्य तक पहुंचता है, यह दर्शाता है कि प्रसार गुणांक तापमान पर कितनी दृढ़ता से निर्भर करता है। 1

ठोस पदार्थों में प्रसार गुणांक की लघुता को इस तथ्य से समझाया जाता है कि एक परमाणु के प्रसार के लिए एक रिक्ति में होने के लिए, यह आवश्यक है कि दो, आम तौर पर बोलना, असंभावित घटनाएं लगभग एक साथ हों: एक रिक्ति के गठन के लिए परमाणु के पास और परमाणु के लिए उतार-चढ़ाव के परिणामस्वरूप ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, छलांग के लिए पर्याप्त।

अन्य प्रसार तंत्रों के साथ, कुछ पदार्थों के दूसरों में प्रसार के साथ, प्रसार गुणांक की गणना अलग तरीके से की जाती है। पाठक इसके बारे में विशेष पाठ्यक्रमों से सीखेंगे। लेकिन सभी मामलों में, प्रसार गुणांक निरपेक्ष मान में छोटे होते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, लोहे में सल्फर का प्रसार गुणांक लगभग एक तापमान पर भी होता है, लेकिन ठोस पदार्थों में प्रसार गुणांक की छोटीता के बावजूद, ठोस पदार्थों में प्रसार की भूमिका बहुत बड़ी होती है। यह प्रसार है जो ठोस पदार्थों में ऐसी घटनाएं और प्रक्रियाएं प्रदान करता है जैसे कि मिश्र धातुओं में अमानवीयता को खत्म करने, कार्बन, नाइट्रोजन, आदि के साथ भागों की सतहों की संतृप्ति, पाउडर सिंटरिंग और अन्य धातु प्रसंस्करण प्रक्रियाएं।

गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों में प्रसार द्वारा तैयार किया गया: छात्र 10 "ए" कोर्याकिना अनास्तासिया शिक्षक: मालिशेवा वी.आई. MKOU "माध्यमिक विद्यालय नंबर 1 पद। गरम"

कार्य का उद्देश्य यह पता लगाना है कि प्रसार क्या है यह पर्यावरण को कैसे प्रभावित करता है गैसों और तरल पदार्थों में प्रसार के बारे में जानें प्रसार के लाभ और हानि क्या हैं

पदार्थ के कणों की गति किसी भी पदार्थ के सबसे छोटे कण, चाहे वह गैस, तरल या ठोस हों, निरंतर यादृच्छिक गति में होते हैं। इसके अलावा, जितनी तेजी से कण चलते हैं, पदार्थ का तापमान उतना ही अधिक होता है। इस धारणा की शुद्धता की पुष्टि कई घटनाओं से होती है। उनमें से एक विसरण है - एक घटना जब पदार्थ आपस में मिश्रित होते हैं।

द्रवों में विसरण गैसों की तुलना में द्रवों में विसरण अधिक धीरे-धीरे होता है, लेकिन यदि हम जल को गर्म करेंगे तो विसरण प्रक्रिया तेज हो जाएगी। खारे पानी के साथ ताजे पानी का मिश्रण विसरण के सिद्धांत पर आधारित है जब नदियाँ समुद्र में गिरती हैं।

डिफ्यूजन का उपयोग कैनिंग में भी किया जाता है

गैसों में विसरण तरल पदार्थों की तुलना में गैसों में विसरण तेजी से होता है, क्योंकि गैस के अणुओं के बीच की दूरी काफ़ी अधिक होती है, और इसके अणु अधिक मुक्त रूप से गति कर सकते हैं।

गैसों में विसरण का एक उदाहरण हवा में गंध का फैलना है, लेकिन गंध तुरंत नहीं, बल्कि कुछ समय बाद फैलती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि गंधयुक्त पदार्थ के अणुओं की एक निश्चित दिशा में गति हवा के अणुओं की गति में बाधा डालती है।

पेड़ ऑक्सीजन छोड़ते हैं और प्रसार के माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं। मांसाहारी भी विसरण द्वारा अपना शिकार ढूंढते हैं। प्रसार के परिणामस्वरूप कमरे का तापमान बराबर हो सकता है। प्रसार की घटना के कारण, वायुमंडल की निचली परत - क्षोभमंडल - में गैसों का मिश्रण होता है: नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प। प्रसार की अनुपस्थिति में, गुरुत्वाकर्षण की क्रिया के तहत स्तरीकरण होगा: तल पर भारी कार्बन डाइऑक्साइड की एक परत होगी, इसके ऊपर ऑक्सीजन, नाइट्रोजन के ऊपर, अक्रिय गैसें होंगी।

गैसों में प्रसार गैसों। यह गैस के अणु एक दूसरे से कितनी दूर हैं।

तरल पदार्थों में प्रसार तरल पदार्थ। इस दूरी पर द्रव के अणु एक दूसरे से होते हैं।

ठोस पदार्थों में प्रसार। ठोसों के बीच अणुओं की दूरी।

विसरण के नुकसान विसरण की घटना के कारण विभिन्न कारखानों के कचरे से वायु प्रदूषित होती है, इससे हानिकारक मानव अपशिष्ट मिट्टी में, पानी में प्रवेश करता है, और फिर जानवरों और पौधों के जीवन और कार्यप्रणाली पर हानिकारक प्रभाव डालता है। .

प्रसार का नुकसान दुर्भाग्य से, मानव सभ्यता के विकास के परिणामस्वरूप, प्रकृति और उसमें होने वाली प्रक्रियाओं पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। प्रसार प्रक्रिया नदियों, समुद्रों और महासागरों के प्रदूषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। कुछ चिकित्सा अध्ययनों ने श्वसन प्रणाली और ऊपरी श्वसन पथ की घटना और हवा की स्थिति के बीच संबंध दिखाया है।

निष्कर्ष प्रकृति में प्रसार का बहुत महत्व है, लेकिन यह घटना पर्यावरण प्रदूषण के संबंध में भी हानिकारक है।