Ֆիզիկայի դասընթացից դուք գիտեք դիֆուզիայի ֆենոմենը: Դիֆուզիան զարմանալի երևույթ է։ Ձայնի արագությունը կախված է

Մենք ամեն օր 1-2 ժամ ենք անցկացնում խոհանոցում։ Ինչ-որ մեկը պակաս, մեկը ավելի շատ: Ասված է, որ մենք հազվադեպ ենք մտածում ֆիզիկական երևույթների մասին, երբ պատրաստում ենք նախաճաշ, ճաշ կամ ընթրիք: Բայց կենցաղային պայմաններում դրանց ավելի մեծ կենտրոնացում չի կարող լինել, քան խոհանոցում, բնակարանում։

Թիմ Սկորենկո

1. Դիֆուզիա... Խոհանոցում մենք անընդհատ բախվում ենք այս երեւույթի հետ։ Նրա անունը ծագել է լատիներեն diffusio - փոխազդեցություն, ցրում, բաշխում: Սա երկու հարակից նյութերի մոլեկուլների կամ ատոմների փոխադարձ ներթափանցման գործընթացն է։ Դիֆուզիոն արագությունը համաչափ է մարմնի խաչմերուկի տարածքին (ծավալին), և խառնված նյութերի կոնցենտրացիաների, ջերմաստիճանների տարբերությանը: Եթե ​​կա ջերմաստիճանի տարբերություն, ապա այն սահմանում է տարածման ուղղությունը (գրադիենտ)՝ տաքից սառը։ Արդյունքում տեղի է ունենում մոլեկուլների կամ ատոմների կոնցենտրացիաների ինքնաբուխ հավասարեցում։

Այս երեւույթը կարելի է նկատել խոհանոցում, երբ հոտերը տարածվում են։ Գազերի դիֆուզիայի շնորհիվ մեկ այլ սենյակում նստած կարող ես հասկանալ, թե ինչ է եփում։ Ինչպես գիտեք, բնական գազն առանց հոտի է, և դրան ավելացվում է հավելում, որպեսզի ավելի հեշտ հայտնաբերվի կենցաղային գազի արտահոսքը: Օդորանտը, ինչպիսին է էթիլ մերկապտանը, ավելացնում է սուր հոտ: Եթե ​​այրիչը առաջին անգամ չի վառվում, ապա մեզ մոտ զգացվում է կոնկրետ հոտ, որը մանկուց գիտենք որպես կենցաղային գազի հոտ։

Իսկ եթե թեյի հատիկներ կամ թեյի տոպրակ գցեք եռման ջրի մեջ ու չխառնեք, ապա կտեսնեք, թե ինչպես է թեյի թուրմը տարածվում մաքուր ջրի ծավալով։ Սա հեղուկների դիֆուզիոն է։ Պինդ նյութում դիֆուզիայի օրինակ կարող է լինել լոլիկի, վարունգի, սնկի կամ կաղամբի աղը: Աղի բյուրեղները ջրում քայքայվում են Na և Cl իոնների, որոնք քաոսային շարժվելով թափանցում են բանջարեղենի կամ սնկերի բաղադրության մեջ պարունակվող նյութերի մոլեկուլների միջև։

2. Ագրեգացման վիճակի փոփոխություն.Մեզանից քչերն են նկատել, որ ձախ բաժակ ջրի մեջ մի քանի օր անց ջրի նույն մասը գոլորշիանում է սենյակային ջերմաստիճանում, ինչպես 1-2 րոպե եռալիս։ Եվ երբ սառնարանում սառցաբեկորների համար սնունդ կամ ջուր ենք սառեցնում, չենք մտածում, թե ինչպես է դա տեղի ունենում: Մինչդեռ խոհանոցային այս ամենատարածված և տարածված երեւույթները հեշտությամբ բացատրվում են։ Հեղուկն ունի միջանկյալ վիճակ պինդ և գազերի միջև։ Եռալուց կամ սառչելուց տարբեր ջերմաստիճաններում հեղուկի մոլեկուլների միջև ձգողական ուժերը այնքան ուժեղ կամ թույլ չեն, որքան պինդ մարմիններում և գազերում: Ուստի, օրինակ, միայն էներգիա ստանալով (արևի ճառագայթներից, օդի մոլեկուլներից՝ սենյակային ջերմաստիճանում), բաց մակերևույթից հեղուկ մոլեկուլները աստիճանաբար անցնում են գազային փուլ՝ ստեղծելով գոլորշիների ճնշում հեղուկի մակերեսից վեր։ Գոլորշիացման արագությունը մեծանում է հեղուկի մակերեսի մեծացմամբ, ջերմաստիճանի բարձրացմամբ և արտաքին ճնշման նվազմամբ: Եթե ​​ջերմաստիճանը բարձրացվի, ապա այս հեղուկի գոլորշու ճնշումը հասնում է արտաքին ճնշմանը։ Ջերմաստիճանը, որում դա տեղի է ունենում, կոչվում է եռման կետ: Եռման կետը նվազում է արտաքին ճնշման նվազմամբ։ Հետեւաբար, լեռնային շրջաններում ջուրն ավելի արագ է եռում։

Ընդհակառակը, ջրի մոլեկուլները կորցնում են իրենց կինետիկ էներգիան, երբ ջերմաստիճանը իջնում ​​է միմյանց միջև ձգողական ուժերի մակարդակին: Նրանք այլևս քաոսային չեն շարժվում, ինչը թույլ է տալիս ձևավորել բյուրեղյա ցանց, ինչպես պինդ մարմիններում: 0 ° C ջերմաստիճանը, որում դա տեղի է ունենում, կոչվում է ջրի սառեցման կետ: Երբ սառչում է, ջուրը ընդլայնվում է: Շատերը կարող էին ծանոթանալ այս երևույթին, երբ ըմպելիքով պլաստիկ շիշը դրեցին սառցախցիկում՝ արագ սառեցնելու համար և մոռացան դրա մասին, իսկ հետո շիշը պայթում էր։ Երբ սառչում է մինչև 4 ° C ջերմաստիճանում, նախ նկատվում է ջրի խտության բարձրացում, որի դեպքում հասնում է դրա առավելագույն խտությունը և նվազագույն ծավալը: Այնուհետև, 4-ից 0 ° C ջերմաստիճանում, ջրի մոլեկուլում տեղի է ունենում կապերի վերադասավորում, և դրա կառուցվածքը դառնում է ավելի քիչ խիտ: 0 ° C ջերմաստիճանի դեպքում ջրի հեղուկ փուլը փոխվում է պինդի: Այն բանից հետո, երբ ջուրն ամբողջությամբ սառչում է և վերածվում սառույցի, դրա ծավալն աճում է 8,4%-ով, ինչը հանգեցնում է պլաստիկ շշի պայթելուն։ Շատ ապրանքների մեջ հեղուկի պարունակությունը ցածր է, հետևաբար, երբ սառչում են, դրանք ծավալով այնքան էլ չեն ավելանում։

3. Ներծծում և կլանում:Այս երկու գրեթե անբաժանելի երևույթները, որոնք կոչվում են լատիներեն սորբեո (կլանել), նկատվում են, օրինակ, թեյնիկում կամ կաթսայում ջուր տաքացնելիս։ Գազը, որը քիմիապես չի գործում հեղուկի վրա, այնուհանդերձ կարող է կլանվել նրա կողմից, երբ այն շփվում է դրա հետ: Այս երեւույթը կոչվում է կլանում: Երբ գազերը ներծծվում են պինդ մանրահատիկ կամ ծակոտկեն մարմիններով, դրանց մեծ մասը խիտ կուտակվում և պահվում է ծակոտիների կամ հատիկների մակերեսի վրա և չեն բաշխվում ամբողջ ծավալով։ Այս դեպքում գործընթացը կոչվում է adsorption: Այս երեւույթները կարելի է դիտարկել ջուրը եռացնելիս՝ կաթսայի կամ թեյնիկի պատերից պղպջակներ տաքացնելիս առանձնանում են։ Ջրից ազատված օդը պարունակում է 63% ազոտ և 36% թթվածին։ Ընդհանուր առմամբ, մթնոլորտային օդը պարունակում է 78% ազոտ և 21% թթվածին։

Սեղանի աղը չծածկված տարայի մեջ կարող է թրջվել իր հիգրոսկոպիկ հատկությունների շնորհիվ՝ օդից ջրի գոլորշիների կլանման: Իսկ խմորի սոդան սառնարանում դնելիս գործում է որպես ներծծող՝ հոտերը հեռացնելու համար:

4. Արքիմեդի օրենքի դրսեւորում.Երբ պատրաստ ենք հավի միսը եփել, կաթսան լցնում ենք ջրով մոտ կես կամ ¾՝ կախված հավի չափսից։ Դիակը ջրի կաթսայի մեջ ընկղմելով՝ նկատում ենք, որ ջրի մեջ հավի կշիռը նկատելիորեն նվազում է, և ջուրը բարձրանում է կաթսայի եզրեր։

Այս երեւույթը բացատրվում է լողունակությամբ կամ Արքիմեդի օրենքով։ Այս դեպքում հեղուկի մեջ ընկղմված մարմնի վրա գործում է լողացող ուժ, որը հավասար է հեղուկի քաշին մարմնի սուզված մասի ծավալում։ Այս ուժը կոչվում է Արքիմեդի ուժ, ինչպես և հենց օրենքը, որը բացատրում է այս երևույթը։

5. Մակերեւութային լարվածություն.Շատերը հիշում են հեղուկների ֆիլմերի փորձերը, որոնք ցուցադրվում էին դպրոցում ֆիզիկայի դասերին։ Մի շարժական կողմով փոքր մետաղական շրջանակը թաթախվել է օճառի ջրի մեջ, այնուհետև դուրս հանվել: Պարագծի երկայնքով ձևավորված ֆիլմի մակերևութային լարվածության ուժերը բարձրացրել են շրջանակի ստորին շարժական մասը: Այն անշարժ պահելու համար, փորձը կրկնելիս նրանից քաշ են կախել: Այս երևույթը կարելի է նկատել քամոցում. օգտագործելուց հետո ջուրը մնում է այս խոհանոցային պարագաների հատակի անցքերում: Նույն երեւույթը կարելի է նկատել պատառաքաղները լվանալուց հետո՝ որոշ ատամների արանքում կան նաև ջրի շերտեր։

Հեղուկների ֆիզիկան այս երևույթը բացատրում է հետևյալ կերպ՝ հեղուկի մոլեկուլներն այնքան մոտ են միմյանց, որ նրանց միջև ձգողական ուժերը ստեղծում են մակերևութային լարվածություն ազատ մակերեսի հարթությունում։ Եթե ​​հեղուկ թաղանթի ջրի մոլեկուլների ձգողական ուժն ավելի թույլ է, քան քամոցի մակերեսին ձգող ուժը, ապա ջրի թաղանթը կոտրվում է: Նաև մակերեսային լարվածության ուժերը նկատելի են, երբ մենք լցնում ենք ձավարեղեն կամ ոլոռ, լոբի կամ պղպեղի կլոր հատիկներ ենք լցնում ջրով կաթսայի մեջ։ Որոշ հատիկներ կմնան ջրի մակերեսին, մինչդեռ մեծ մասը կիջնի հատակը մնացածի ծանրության տակ: Եթե ​​մատի ծայրով կամ գդալով թեթև սեղմեք լողացող հատիկների վրա, դրանք կհաղթահարեն ջրի մակերեսային լարվածությունը և կիջնեն հատակը։

6. Թրջվելն ու տարածվելը։Թափված հեղուկը կարող է փոքր բծեր առաջացնել յուղապատ վառարանի վրա, իսկ սեղանի վրա՝ մեկ ջրափոս: Բանն այն է, որ հեղուկ մոլեկուլները առաջին դեպքում ավելի շատ են ձգվում միմյանց, քան ափսեի մակերեսը, որտեղ կա ճարպային թաղանթ, որը ջրով չի թրջվում, իսկ մաքուր սեղանի վրա ջրի մոլեկուլների ձգումը դեպի մոլեկուլներ։ սեղանի մակերեսը ավելի բարձր է, քան ջրի մոլեկուլների ձգումը միմյանց նկատմամբ: Արդյունքում ջրափոսը տարածվում է։

Այս երեւույթը կապված է նաեւ հեղուկների ֆիզիկայի հետ եւ կապված է մակերեւութային լարվածության հետ։ Ինչպես գիտեք, օճառի պղպջակը կամ հեղուկ կաթիլները մակերեսային լարվածության ուժերի պատճառով ունեն գնդաձև ձև: Կաթիլում հեղուկի մոլեկուլները ավելի ուժեղ են ձգվում միմյանց, քան գազի մոլեկուլները, և հակված են դեպի հեղուկ կաթիլը ներս՝ նվազեցնելով դրա մակերեսը։ Բայց եթե կա պինդ խոնավ մակերես, ապա շփվելիս կաթիլի մի մասը ձգվում է դրա երկայնքով, քանի որ պինդի մոլեկուլները ձգում են հեղուկի մոլեկուլները, և այդ ուժը գերազանցում է հեղուկի մոլեկուլների միջև ձգողական ուժը։ . Պինդ մակերևույթի վրա թրջվելու և տարածվելու աստիճանը կախված կլինի նրանից, թե որ ուժն է ավելի մեծ՝ հեղուկի մոլեկուլների և պինդի մոլեկուլների ձգման ուժը միմյանց միջև, թե՞ հեղուկի ներսում մոլեկուլների ներգրավման ուժը:

Այս ֆիզիկական երեւույթը լայնորեն կիրառվում է արդյունաբերության մեջ 1938 թվականից՝ կենցաղային ապրանքների արտադրության մեջ, երբ DuPont լաբորատորիայում սինթեզվեց տեֆլոն (պոլիտետրաֆտորէթիլեն) նյութը։ Դրա հատկությունները օգտագործվում են ոչ միայն չկպչող սպասքների, այլև անջրանցիկ, ջրակայուն գործվածքների և հագուստի և կոշիկի ծածկույթների արտադրության մեջ: Տեֆլոնը Գինեսի ռեկորդների գրքում ճանաչվել է որպես աշխարհի ամենասայթաքուն նյութ։ Այն ունի շատ ցածր մակերեսային լարվածություն և կպչունություն (կպչուն), այն չի թրջվում ջրով, քսուքով կամ շատ օրգանական լուծիչներով։

7. Ջերմահաղորդականություն.Ամենատարածված բաներից մեկը, որը մենք կարող ենք դիտարկել խոհանոցում, կաթսայի մեջ թեյնիկի կամ ջրի տաքացումն է: Ջերմային հաղորդունակությունը ջերմության փոխանցումն է մասնիկների շարժման միջոցով, երբ կա ջերմաստիճանի տարբերություն (գրադիենտ): Ջերմահաղորդականության տեսակների շարքում կա նաև կոնվեկցիա։ Նույն նյութերի դեպքում հեղուկներն ունեն ավելի քիչ ջերմային հաղորդունակություն, քան պինդները, և ավելի, քան գազերը։ Գազերի և մետաղների ջերմային հաղորդունակությունը մեծանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, իսկ հեղուկներինը՝ նվազում։ Մենք անընդհատ բախվում ենք կոնվեկցիայի հետ՝ անկախ նրանից՝ մենք գդալով խառնում ենք ապուրը կամ թեյը, բացում ենք պատուհանը, կամ միացնում ենք օդափոխությունը՝ խոհանոցը օդափոխելու համար։ Կոնվեկցիա - լատիներեն convectiō (փոխանցում) - ջերմափոխանակության տեսակ, երբ գազի կամ հեղուկի ներքին էներգիան փոխանցվում է շիթերի և հոսքերի միջոցով: Տարբերակել բնական կոնվեկցիան և հարկադիրը: Առաջին դեպքում հեղուկի կամ օդի շերտերն իրենք են խառնվում, երբ տաքանում կամ սառչում են: Իսկ երկրորդ դեպքում տեղի է ունենում հեղուկի կամ գազի մեխանիկական խառնում՝ գդալով, օդափոխիչով կամ այլ կերպ։

8. Էլեկտրամագնիսական ճառագայթում.Միկրոալիքային վառարանը երբեմն կոչվում է միկրոալիքային վառարան կամ միկրոալիքային վառարան: Յուրաքանչյուր միկրոալիքային վառարանի հիմնական տարրը մագնետրոնն է, որը էլեկտրական էներգիան փոխակերպում է մինչև 2,45 գիգահերց (ԳՀց) հաճախականությամբ միկրոալիքային էլեկտրամագնիսական ճառագայթման: Ճառագայթումը տաքացնում է սնունդը՝ փոխազդելով նրա մոլեկուլների հետ։ Ապրանքները պարունակում են դիպոլային մոլեկուլներ, որոնք պարունակում են դրական էլեկտրական և բացասական լիցքեր իրենց հակառակ մասերի վրա: Սրանք ճարպերի, շաքարի մոլեկուլներ են, բայց ամենից շատ դիպոլային մոլեկուլները գտնվում են ջրի մեջ, որը հանդիպում է գրեթե ցանկացած ապրանքի մեջ: Միկրոալիքային դաշտը, անընդհատ փոխելով իր ուղղությունը, ստիպում է մոլեկուլներին բարձր հաճախականությամբ թրթռալ, որոնք շարվում են ուժի գծերի երկայնքով այնպես, որ մոլեկուլների բոլոր դրական լիցքավորված մասերը «նայում» են այս կամ այն ​​ուղղությամբ: Առաջանում է մոլեկուլային շփում, ազատվում է էներգիա, որը տաքացնում է սնունդը։

9. Ինդուկցիա.Խոհանոցում դուք ավելի ու ավելի շատ կարող եք գտնել ինդուկցիոն կաթսաներ, որոնք հիմնված են այս երեւույթի վրա: Անգլիացի ֆիզիկոս Մայքլ Ֆարադեյը հայտնաբերեց էլեկտրամագնիսական ինդուկցիան 1831 թվականին, և այդ ժամանակվանից ի վեր անհնար է պատկերացնել մեր կյանքը առանց դրա: Ֆարադեյը հայտնաբերել է դեպքը էլեկտրական հոսանքփակ հանգույցում՝ այս օղակով անցնող մագնիսական հոսքի փոփոխության պատճառով։ Դպրոցական փորձը հայտնի է, երբ հարթ մագնիսը շարժվում է մետաղալարի պարուրաձև շղթայի ներսում (էլեկտրամագնիսական), և դրա մեջ հայտնվում է էլեկտրական հոսանք: Գոյություն ունի նաև հակառակ պրոցես՝ էլեկտրամագնիսում (կծիկ) փոփոխական էլեկտրական հոսանքը ստեղծում է փոփոխական մագնիսական դաշտ:

Ժամանակակից ինդուկցիոն կաթսան աշխատում է նույն կերպ: Ապակե-կերամիկական տաքացվող ափսեի տակ (չեզոք է էլեկտրամագնիսական թրթռումներ) նման ափսեի մեջ կա ինդուկցիոն կծիկ, որի միջով հոսում է էլեկտրական հոսանք 20-60 կՀց հաճախականությամբ՝ ստեղծելով փոփոխական մագնիսական դաշտ, որը մետաղի հատակի բարակ շերտում (մաշկի շերտում) առաջացնում է պտտվող հոսանքներ։ ուտեստ. Խոհարարական սպասքը տաքանում է էլեկտրական դիմադրության պատճառով: Այս հոսանքները ավելի վտանգավոր չեն, քան սովորական վառարանների շիկացած ուտեստները։ Խոհարարական սպասքը պետք է լինի պողպատե կամ չուգուն՝ ֆերոմագնիսական հատկություններով (մագնիս ներգրավելու համար):

10. Լույսի բեկում.Լույսի անկման անկյունը հավասար է անդրադարձման անկյան, իսկ բնական լույսի կամ լամպերի լույսի տարածումը բացատրվում է երկակի, կորպուսային ալիքային բնույթով. մի կողմից՝ սա էլեկտրամագնիսական ալիքներ, իսկ մյուս կողմից՝ մասնիկներ-ֆոտոններ, որոնք Տիեզերքում շարժվում են հնարավոր առավելագույն արագությամբ։ Խոհանոցում դուք կարող եք դիտարկել այնպիսի օպտիկական երևույթ, ինչպիսին է լույսի բեկումը։ Օրինակ, երբ խոհանոցի սեղանի վրա կա ծաղիկներով թափանցիկ ծաղկաման, ջրի մեջ ցողունները կարծես թե տեղաշարժվում են ջրի մակերևույթի սահմանին՝ հեղուկից դուրս իրենց շարունակության համեմատ: Բանն այն է, որ ջուրը, ինչպես ոսպնյակը, բեկում է ծաղկամանի մեջ գտնվող ցողուններից արտացոլված լույսի ճառագայթները: Նման բան նկատվում է թեյի թափանցիկ բաժակի մեջ, որի մեջ թաթախված է գդալ։ Դուք կարող եք նաև տեսնել լոբի կամ հացահատիկի աղավաղված և ընդլայնված պատկեր մաքուր ջրի խորը կաթսայի հատակին:

Բեսեդինա Դարիա

Ինչքան զարմանալի ու հետաքրքիր բաներ են կատարվում մեր շուրջը։ Հեռավոր աստղերը շողում են գիշերային երկնքում, պատուհանում մոմ է վառվում, քամին կրում է ծաղկած թռչնի բալի բույրը, ծերացած տատիկը խնամում է քեզ… Ես ուզում եմ շատ բան սովորել, փորձեմ ինքս բացատրել: Ի վերջո, շատ բնական երեւույթներ կապված են դիֆուզիոն պրոցեսների հետ, որոնց մասին մենք վերջերս խոսեցինք դպրոցում։ Բայց այնքան քիչ բան է ասվել։ Այս աշխատանքում դիտարկվելու է կոնկրետ ֆիզիկական երևույթ՝ դիֆուզիոն։ Ֆիզիկայի ամենանշանակալի երևույթներից մեկը, որն իր մեջ այնքան բան ունի, որ մենք ամեն օր հանդիպում ենք և օգտագործում մեր բարօրության համար։ Այսպիսով, եկեք խոսենք դիֆուզիայի մասին:

Բեռնել:

Նախադիտում:

ՕՐԵՆԲՈՒՐԳԻ ՊԵՏԱԿԱՆ ՀԱՄԱԼՍԱՐԱՆ

ԴԻՄՈՐԴՆԵՐԻ ՀԵՏ ԱՇԽԱՏԱՆՔԻ ԵՎ ԵՐԻՏԱՍԱՐԴՆԵՐԻ ՄԱՍՆԱԳԻՏԱԿԱՆ ԿՈՂՄՆՈՐՈՇՄԱՆ ԲԱԺԻՆ.

ԲԱԺԻՆ «ՀԱՄԱԼՍԱՐԱՆԱԿԱՆ ԴՊՐՈՑՆԵՐ».

ՈՒՍԱՆՈՂՆԵՐԻ XXXVIII ԳԻՏԱԺՈՂՈՎ

Ենթաբաժին ՖԻԶԻԿԱ

ԶԱՐԳԱԼԻՔ ՖԵՆՈՄԵՆ - ԴԻՖՈՒԶԻԱ!

Կատարվել է՝

Բեսեդինա Դարիա

7-րդ դասարան MOAU «Գիմնազիա թիվ 3», Օրենբուրգ

Դպրոցի ուսուցիչ.

Ֆիլատովա Նադեժդա Նիկոլաևնա

Վերահսկիչ:

Ֆիլատովա Նադեժդա Նիկոլաևնա

բարձրագույն որակավորման կարգի ֆիզիկայի ուսուցիչ

Օրենբուրգ 2016թ

Ներածություն ………………………………………………………………………………………………….. 3

Գլուխ I. Դիֆուզիայի երևույթի տեսական դրույթներ ………………………… 5.

1.1 Դիֆուզիոն գործընթացի մեխանիզմ ……………………………………………………….

1.2 Դիֆուզիոն հեղուկներում ……………………………………………………………………………

1.3 Դիֆուզիոն գազերում ………………………………………………………………………….. 6.

1.4 Դիֆուզիոն պինդ մարմիններում ………………………………………………………………

1.5 Ինչն է որոշում դիֆուզիայի արագությունը ……………………………………… 7

1.6 Դիֆուզիայի վնասակար դրսևորում …………………………………………………………………

1.7 Օսմոզ ……………………………………………………………………… ..… 8

1.8 Դիֆուզիոն մարդու կյանքում ……………………………………………………………………

1.9 Սա հետաքրքիր է: ...................................... ................................................. .....ինը

Գլուխ II. Դիֆուզիայի գործնական դիտարկումներ ……………………………… 11

1. Սոցիոլոգիական հարցում ………………………………………………… ..12

Եզրակացություն …………………………………………………………………………… 14

Հղումներ …………………………………………………………………………… 15

Դիմումներ

Ներածություն

«Աշխարհի ամենահզոր բանը դա է

Ոչ տեսանելի, ոչ լսելի և ոչ շոշափելի»

Լաո Ցե

Նյութի կառուցվածքը գիտության հիմնական խնդիրներից է, իսկ ժամանակակից ֆիզիկայի հիմքը ատոմային-մոլեկուլային ուսմունքն է։ ԱրդենՀին ժամանակներում, մեր ժամանակներից 2500 տարի առաջ, միտք առաջացավ, որ մեզ շրջապատող բոլոր մարմինները բաղկացած են ամենափոքր մասնիկներից, որոնք անհասանելի են ուղղակի դիտման համար:Ներկայումս մոլեկուլային կինետիկ տեսության դրույթների ապացույցներն այնքան շատ են և համոզիչ, որ մոլեկուլների գոյությունը ճանաչվում է որպես հաստատված փաստ։ Մոլեկուլային կինետիկ տեսության հետ կապված մեծ թվով գիտական ​​դիրքերից և փորձարարական փաստերից ինձ մոտ ամենամեծ հետաքրքրությունը առաջացրեց դիֆուզիայի ֆենոմենը։Դիֆուզիան զարմանալի երևույթ է, որին մենք հանդիպում ենք մեր ողջ կյանքի ընթացքում:Դիֆուզիայի դերը մեզ շրջապատող աշխարհում դժվար թե կարելի է գերագնահատել: Դրա դրսևորումները բնության մեջ են, տեխնիկայի մեջ և առօրյա կյանքում: Ամեն առավոտ, խմելով մի գավաթ թեյ, մենք չենք գիտակցում, որ դիտում ենք դիֆուզիայի ֆենոմենը։Ի վերջո, հենց այս երեւույթի շնորհիվ է, որ մենք շնչում ենք, հաճելի հոտեր ենք զգում, համեղ սնունդ ենք ուտում,հիանալի բուրմունքներ ներշնչող. Ցավոք, դիֆուզիոն պրոցեսները կարող են ոչ միայն դրական, այլեւ բացասական ազդեցություն ունենալ բույսերի, կենդանիների եւ մարդկանց կենսագործունեության վրա։
Ինձ հետաքրքրեց այս երևույթը, քանի որ այն մարդկանց կենսաապահովման և Երկրի կենդանի բնության կարևոր գործընթացներից մեկն է։

Հետազոտական ​​խնդիրԻ՞նչն է զարմանալի դիֆուզիայի երևույթի մեջ:

Այս ուսումնասիրության արդիականությունըկայանում է նրանում, որ դիֆուզիան ֆիզիկայի ամենանշանակալի երևույթներից մեկն է, որն իր մեջ այնքան շատ բան ունի, որ մենք ամեն օր հանդիպում ենք և օգտագործում մեր օգտին:Դիֆուզիան կարևոր դեր է խաղում բնության և մարդու կյանքում:Բույսերի, կենդանիների և մարդկանց կենսագործունեության վրա դիֆուզիայի ազդեցության ուսումնասիրությունը կընդլայնի կենդանի բնության մասին մեր գիտելիքների սպեկտրը,ցույց է տալիս սերտ կապը ֆիզիկայի, կենսաբանության, էկոլոգիայի և բժշկության միջև։Դիֆուզիոն հետազոտությունն օգնում է ավելի լավ հասկանալ այն երևույթները, որոնց առնչվում ենք ամեն օր։

Ուսումնասիրության օբյեկտ- դիֆուզիայի երևույթը.

Ուսումնասիրության առարկա- դիֆուզիայի երևույթը, դիֆուզիայի ընթացքի կախվածությունը տարբեր գործոններից, դիֆուզիայի դրսևորումը բնության, տեխնիկայի և առօրյա կյանքում:Դիֆուզիայի երևույթի ազդեցությունը բնության մեջ տեղի ունեցող և մարդու կյանքի հետ կապված գործընթացների վրա:

Հետազոտության վարկած: մոլեկուլները շարժվում են.

Նպատակները:

1. Ընդլայնել դիֆուզիայի մասին գիտելիքները
2. Պարզեք, թե ինչից է կախված դիֆուզիան
3. Հաշվի առեք դիֆուզիայի դերը բնության և մարդու կյանքում և ապացուցեք այս երևույթի ընդհանուր նշանակությունը:
4. Հաստատեք տեսական փաստերը փորձերով
5. Դիտարկենք դիֆուզիայի օրինակներ տնային փորձերում
6. Ձեռք բերված գիտելիքներն ամփոփել և եզրակացություններ անել:

Առաջադրանքներ.

1. Ուսումնասիրել նյութը գրականության, ինտերնետ ցանցերի բնության և մարդու կյանքում դիֆուզիայի դերի մասին:
2. Վերլուծել դիֆուզիոն երեւույթի մասին ստացված տեղեկատվությունը, ինչպես նաև որոշել բույսերի, կենդանիների, մարդկանց համար այս երևույթի նշանակության աստիճանը։
3. Պարզեք, թե դիֆուզիոն երեւույթները որտեղ են տեղի ունենում կենդանի և անշունչ բնության մեջ, ինչ նշանակություն ունեն, որտեղ են կիրառվում մարդկանց կողմից։
4. Իրականացնել, նկարագրել և նախագծել որոշ փորձեր, որոնք բնութագրում են դիֆուզիայի օրինաչափությունները:

Աշխատանքի հիմնական մեթոդները:

1. Որոնում;
2. Ընդհանրացված վերլուծության մեթոդ (առկա գիտելիքների համեմատություն ստացված տվյալների հետ);
3. Փորձարարական - գործնական:

Հետազոտության մեթոդներ:

1. Գրականության ուսումնասիրություն, վերլուծություն և սինթեզև տեղեկատվության այլ աղբյուրներ;
2. Դիտարկում;
3. Տեղեկատվության և արդյունքների վերլուծություն;
4. Համեմատություն;
5. Փորձեր;
6. Սոցիոլոգիական հարցում.

Գլուխ I. Դիֆուզիայի երևույթի տեսական դրույթներ.

1.1 Դիֆուզիոն գործընթացի մեխանիզմ

Դիֆուզիոն (լատիներեն diffusio - տարածում, տարածում, ցրում, փոխազդեցություն) - մի նյութի մոլեկուլների փոխադարձ ներթափանցման գործընթաց մյուսի մոլեկուլների միջև՝ քաոսային շարժման և միմյանց հետ բախումների հետևանքով, ինչը հանգեցնում է դրանց կոնցենտրացիաների ինքնաբուխ հավասարեցմանը զբաղեցրած ծավալում։ .

Դիֆուզիայի երևույթը կարելի է բացատրել միայն այն դեպքում, եթե ենթադրվի, որ.

Բոլոր նյութերը կազմված են մասնիկներից (մոլեկուլներ, ատոմներ, իոններ);

Մասնիկների միջև կան բացեր;

Նյութի մասնիկները մշտական, քաոսային շարժման մեջ են։

Դիֆուզիան բացատրվում է հետևյալ կերպ. Նախ, երկու լրատվամիջոցների միջև միջերեսը հստակ տեսանելի է երկու մարմինների միջև: Այնուհետև դրանց շարժման շնորհիվ սահմանային փոխանակման վայրերի մոտ տեղակայված նյութերի առանձին մասնիկներ։ Նյութերի միջև սահմանը լղոզվում է:

Մեկ այլ նյութի մասնիկների միջև ներթափանցելով՝ առաջինի մասնիկները սկսում են իրենց տեղերը փոխանակել երկրորդի մասնիկների հետ, որոնք գտնվում են ավելի խորը շերտերում։ Նյութերի միջերեսը դառնում է ավելի անորոշ: Մասնիկների շարունակական և անկանոն շարժման պատճառով այս գործընթացը ի վերջո հանգեցնում է նրան, որ անոթի լուծույթը դառնում է միատարր։

Այս երեւույթը տեղի է ունենում գազերում, հեղուկներում և պինդ մարմիններում։

1.2 Դիֆուզիոն հեղուկների մեջ

Եթե ​​ջրի մեջ մի քանի բյուրեղ գցենք կալիումի պերմանգանատ, ապա կտեսնենք, որ մի քանի ժամվա ընթացքում ջուրը վարդագույն կդառնա։

Եզրակացություն. հետևաբար, հեղուկում դիֆուզիայի արագությունը շատ ավելի ցածր է, քան գազերում:

Բացատրություն. Հեղուկի մեջ մասնիկները «փաթեթավորվում» են այնպես, որ հարևան մասնիկների միջև հեռավորությունը փոքր է նրանց չափից: Մասնիկներն իրենք կարող են շարժվել հեղուկի կողմից զբաղեցրած նավի ողջ ծավալով: Հեղուկների խառնումը դանդաղ է (Հավելված 1):

1.3 Դիֆուզիոն գազերում

Ինչու՞ է հնարավոր հոտերի տարածումը տիեզերքում: (Օրինակ՝ օծանելիքի հոտը)

Հոտերի տարածումը հնարավոր է նյութերի մոլեկուլների շարժման շնորհիվ։ Այս շարժումը շարունակական է և անկանոն: Բախվելով օդը կազմող գազերի մոլեկուլներին՝ ոգիների մոլեկուլները բազմիցս փոխում են իրենց շարժման ուղղությունը և պատահական շարժվելով՝ ցրվում են սենյակով մեկ։

Դիֆուզիայի պատճառը մոլեկուլների խանգարված շարժումն է։

Բացատրություն. Գազի մասնիկները հեռու են իրարից: Նրանց միջեւ մեծ բացեր կան։ Մեկ այլ նյութի մասնիկները հեշտությամբ շարժվում են այս բացերի միջով։ Հետևաբար, գազերում դիֆուզիան արագ է։

Նույն կերպ տեղի է ունենում օդի աղտոտում վնասակար արդյունաբերական արտադրանքներով և մեքենաների արտանետվող գազերով։ Բնական այրվող գազը, որը մենք օգտագործում ենք տանը, անգույն է և առանց հոտի: Եթե ​​արտահոսք է տեղի ունենում, դա անհնար է նկատել, հետևաբար, բաշխիչ կայաններում գազը խառնվում է հատուկ նյութի հետ, որն ունի սուր, տհաճ հոտ, որը հեշտությամբ զգացվում է մարդկանց կողմից:

Դիֆուզիայի երևույթի պատճառով մթնոլորտի ստորին շերտը՝ տրոպոսֆերան, բաղկացած է գազերի խառնուրդից՝ ազոտ, թթվածին, ածխաթթու գազև ջրի գոլորշի: Դիֆուզիայի բացակայության դեպքում ծանրության ազդեցության տակ շերտավորումը տեղի կունենա՝ ներքևում կլինի ծանր ածխածնի երկօքսիդի շերտ, վերևում՝ թթվածին, վերևում՝ ազոտ և իներտ գազեր:

Այս երևույթը մենք դիտում ենք նաև երկնքում։ Ցրված ամպերը նույնպես դիֆուզիայի օրինակ են, և ինչպես հենց այս մասին է ասում Ֆ. Տյուտչևը. «Ամպերը հալչում են երկնքում…»:

1.4 Դիֆուզիոն պինդ մարմիններում:

Պինդները կարող են ունենալ տարբեր կառուցվածք և բաղկացած լինել մոլեկուլներից, ատոմներից կամիոններ ... Ամեն դեպքում, անկախ նրանից, թե ինչ միկրոմասնիկներից է կազմված մարմինը, այդ մասնիկների փոխազդեցությունը միմյանց հետ շատ ուժեղ է։ Չնայած այն հանգամանքին, որ նրանք՝ այս մասնիկները, դեռ շարժվում են, բայց այդ շարժումները շատ աննշան են։

Մասնիկների միջև բացերը փոքր են, ուստի այլ նյութերի համար դժվար է ներթափանցել դրանց միջև: Պինդ մարմիններում դիֆուզիոն գործընթացը շատ դանդաղ է և աննկատ անզեն աչքով (Հավելված 2)

1.5 Ինչն է որոշում դիֆուզիայի արագությունը

Դիֆուզիայի արագությունը կախված է ջերմաստիճանից: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ արագանում է նյութերի փոխադարձ ներթափանցման գործընթացը։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ երբ տաքացվում է, մոլեկուլների շարժման ընդհանուր արագությունը մեծանում է. Ավելի բարձր ջերմաստիճան ունեցող մարմնում մոլեկուլներն ավելի արագ են շարժվում, ինչը նշանակում է, որ դիֆուզիան ավելի արագ է ընթանում: Դիֆուզիայի արագությունը կախված է շփվող մարմինների ագրեգացման վիճակից՝ պինդ, հեղուկ կամ գազային:

1.6 Դիֆուզիայի վնասակար դրսեւորում.

Դիֆուզիան, բացի օգուտներից, մարդուն մեծ վնաս է տալիս։ Ձեռնարկությունների ծխնելույզները մթնոլորտ են արտանետում ածխաթթու գազ, ազոտի օքսիդներ և ծծումբ։ Մթնոլորտում ածխաթթու գազի ավելցուկը վտանգավոր է Երկրի կենդանի աշխարհի համար, խաթարում է ածխածնի ցիկլը բնության մեջ և հանգեցնում թթվային անձրևների առաջացման։ Դիֆուզիոն պրոցեսը մեծ դեր է խաղում գետերի, ծովերի և օվկիանոսների աղտոտման գործում։ Աշխարհում արդյունաբերական և կենցաղային կեղտաջրերի տարեկան արտահոսքը կազմում է մոտավորապես 10 տրիլիոն տոննա:

Ջրային մարմինների աղտոտումը հանգեցնում է դրանցում կյանքի անհետացմանը, և խմելու համար օգտագործվող ջուրը պետք է մաքրվի, ինչը շատ թանկ արժե։ Բացի այդ, աղտոտված ջրում տեղի են ունենում քիմիական ռեակցիաներ ջերմության արտանետմամբ: Ջրի ջերմաստիճանը բարձրանում է, մինչդեռ ջրի մեջ թթվածնի պարունակությունը նվազում է, ինչը վնասակար է ջրային օրգանիզմների համար։ Ջրի ջերմաստիճանի բարձրացման պատճառով շատ գետեր այժմ ձմռանը չեն սառչում։

Արդյունաբերական խողովակներից վնասակար գազերի արտանետումները նվազեցնելու համար տեղադրվում են ջերմաէլեկտրակայանների խողովակներ, հատուկ զտիչներ։ Ջրային մարմինների աղտոտումը կանխելու համար անհրաժեշտ է ապահովել, որ աղբը, սննդի թափոնները, գոմաղբը և տարբեր տեսակի քիմիական նյութերը չնետվեն ափի մոտ։

Ծխողները տարեկան «ծխում են», այսինքն՝ արտանետում են 720 տոննա հիդրոցիանաթթու, 384,000 տոննա ամոնիակ, 108,000 տոննա նիկոտին, 600,000 տոննա խեժ և ավելի քան 550,000 տոննա ածխածնի օքսիդ, որը թափվում է ուլտրամանուշակագույն մթնոլորտ: Ծխախոտի մեջ պարունակվող բոլոր տեսակի նյութերի 25%-ը ծխելու ժամանակ այրվում և քայքայվում է, 50%-ը մտնում է շրջակա միջավայր, 20%-ը մտնում է ծխողի օրգանիզմ և միայն 5%-ը մնում ծխախոտի ֆիլտրում (Հավելված 3):

Ծխախոտի ծխի ջերմաստիճանը 35-40 աստիճանով բարձր է ծխելու ժամանակ բերան ներթափանցող օդի ջերմաստիճանից, որն առաջացնում է բերանի խոռոչում ջերմաստիճանի բավականին կտրուկ անկում։ Մեկ սիգարետ ծխելու ժամանակ 15-20 նման փոփոխություն է տեղի ունենում, ինչը վատ է անդրադառնում ատամի էմալի վիճակի վրա՝ ճաք է տալիս։ Այդ պատճառով ծխողների ատամներն ավելի շուտ են քայքայվում, քան չծխողների ատամները։ Ծխախոտի ծխի գազային մասը պարունակում է գազային խեժ, որը սառչելիս վերածվում է. հեղուկ վիճակ, այսինքն. խտանում է. Միաժամանակ նստում է մատների, ատամների, շնչուղիների պատերի, թոքերի վրա, մտնում է ստամոքս։ Մեկ տուփ ծխախոտ ծխելիս ծխողն արտադրում է մոտ 1 գրամ հեղուկ խեժ։

1.7 Օսմոզ

Երբ ուզում ենք մեր ծարավը հագեցնել, ջուր ենք խմում։ Բայց ինչպե՞ս է խմած ջուրը մտնում մեր մարմնի բջիջները: Եվ դա տեղի է ունենում օսմոսի շնորհիվ։

Եթե ​​տարբեր կոնցենտրացիաներով երկու լուծույթներ շփվեն, ապա դիֆուզիայի արդյունքում այդ լուծույթները կխառնվեն։ Իսկ եթե երկու նման լուծումներ բաժանվեն անթափանց միջնորմով, ապա ընդհանրապես ոչինչ չի ստացվի։

Բայց եթե երկու նման լուծույթներ բաժանված են բաժանման միջոցով, որը թույլ է տալիս լուծիչի մոլեկուլներին անցնել, բայց թակարդում է լուծվող նյութի մոլեկուլները, ապա լուծիչի մոլեկուլները կտեղափոխվեն ավելի խտացված լուծույթ՝ ավելի ու ավելի նոսրացնելով այն: Առաջանում էօսմոզ - լուծիչի մոլեկուլների ուղղորդված շարժում կիսաթափանցելի միջնորմով, որը բաժանում է տարբեր կոնցենտրացիաների երկու լուծույթներ: Լուծողի դիֆուզիան շարունակվում է այնքան ժամանակ, մինչև համակարգում հավասարակշռություն չհաստատվի փեղկի երկու կողմերում կոնցենտրացիաների հավասարեցման կամ օսմոտիկ ճնշման արդյունքում:

Օսմոզ հունարենից - հրում, ճնշում: Օսմոզը առաջին անգամ դիտվել է ֆրանսիացի քիմիկոս Նոլեի կողմից 1748 թվականին։

Բոլոր կենդանի բջիջների թաղանթները, առանց բացառության, ունեն ջրի մոլեկուլներ անցնելու և դրանում լուծված նյութերի մոլեկուլներ պահելու ուշագրավ ունակություն, դրա շնորհիվ է, որ բջիջը կարող է հագեցնել իր ծարավը:

Ես փորձեցի հետաքրքիր փորձառություն անել: Ես վերցրեցի մի կիտրոն և կտրեցի մի քանի բարակ շերտ: Ընդ որում, գործնականում հյութ չկար։ Ես կիտրոնի շերտերը շաղ տվեցի շաքարով, և որոշ ժամանակ անց հյութը հոսեց դրանցից: Այնուհետև սկսեց գործել օսմոզը. կիտրոնի միջից հյութը հոսեց՝ կարծես փորձելով հնարավորինս նոսրացնել դրա մակերեսին գոյացած շաքարի խտացված լուծույթը։

Իսկ եթե մանր կտրատած կաղամբը աղացնեք, ապա դրա ծավալը կտրուկ կնվազի, իսկ կաղամբն ինքնին թաց կդառնա։ Սա նույնպես օսմոզ է, միայն այս դեպքում բջիջից դուրս աղ կա։

Օսմոզը գործնական կիրառություն է գտնում ջրի մաքրման գործընթացում:

1.8 Դիֆուզիոն մարդու կյանքում

Ուսումնասիրելով դիֆուզիոն ֆենոմենը՝ ես հանգեցի այն եզրակացության, որ հենց այս երեւույթի շնորհիվ է մարդ ապրում։ Ի վերջո, ինչպես գիտեք, օդը, որը մենք շնչում ենք, բաղկացած է գազերի խառնուրդից՝ ազոտ, թթվածին, ածխաթթու գազ և ջրային գոլորշի: Այն գտնվում է տրոպոսֆերայում՝ մթնոլորտի ստորին հատվածում։ Եթե ​​չլինեին դիֆուզիոն պրոցեսներ, ապա մեր մթնոլորտը պարզապես կշերտավորվեր ձգողականության ազդեցության տակ, որը գործում է Երկրի մակերևույթի կամ նրա մոտ գտնվող բոլոր մարմինների վրա, ներառյալ օդի մոլեկուլները: Ներքևում կլիներ ածխաթթու գազի ավելի ծանր շերտ, վերևում՝ թթվածին, վերևում՝ ազոտ և իներտ գազեր։ Բայց նորմալ կյանքի համար մեզ թթվածին է պետք, ոչ թե ածխաթթու գազ:

Դիֆուզիոն տեղի է ունենում նաև հենց մարդու մարմնում։ Մարդու շնչառությունը և մարսողությունը հիմնված են դիֆուզիայի վրա: Եթե ​​խոսենք շնչառության մասին, ապա ժամանակի յուրաքանչյուր պահի արյան անոթներում, որոնք շրջապատում են ալվեոլները (բջիջները՝ փուչիկների տեսքով, որոնք գտնվում են թոքերում), կա մոտ 70 մլ արյուն, որից ածխաթթու գազը ցրվում է ալվեոլների մեջ, իսկ թթվածինը հակառակ ուղղությամբ։ Ինչպես երևում է վերը նշված օրինակներից, դիֆուզիոն գործընթացները շատ կարևոր դեր են խաղում մարդկանց կյանքում:

1.9 Սա հետաքրքիր է:

Հյուսիսային Ամերիկայի գորշ գայլը 1000 անգամ ավելի շատ հոտառություն ունի, քան մարդիկ: Նա ավելի քան 2,5 կմ հեռավորության վրա զգում է ձագով կով կովը։ Գայլի քիթը մոտ 50 անգամ ավելի շատ հոտառության ընկալիչներ ունի, քան մարդկանց: Լորձաթաղանթը հավաքվում է ծալքերով, որպեսզի մեծ մակերեսը կենտրոնանա փոքր տարածության մեջ։ Եթե ​​դուք ուղղում եք լորձաթաղանթը, ապա դա կլինի մեծ բացիկ ունեցող տարածք: Քիթը նախագծված է այնպես, որ հոտերով լցված ներշնչվող օդը շփվի լորձաթաղանթի մեծ մակերեսի հետ։ Առողջ կենդանու մոտ քթի ներսը խոնավ է, ինչը հնարավորություն է տալիս ավելի լավ որսալ նյութի հոտավետ մասնիկները։ Երբ գայլն անցնում է անտեսանելի որսի թիկունքային կողմով, նա զգում է օդի հոտը և սկսում շարժվել դեպի իր աղբյուրը։ Մոտենալով՝ գիշատիչը հույսը դնում է իր տեսողության, գործողության արագության և, բնականաբար, ուժի վրա։ Հավի չափի նորզելանդական կիվին շատ զվարճալի թռչուն է: Նա չի կարող թռչել, իսկ փետուրները ավելի շուտ բուրդ են։ Կերակուրը գտնում է հոտով, ինչպես միջատակեր կաթնասունները, և 3 սմ խորության տակ ճիճու հոտ է զգում, գիշերը կիվին իր երկար բարակ կտուցով փորում է անտառի աղբը և հողը:

Կտուցի վերջում գտնվող քթանցքները տանում են դեպի հիմքում գտնվող հոտառության ընկալիչները, իսկ նյարդերը ընկալիչներից դեպի ուղեղի հոտառական բլթեր, որոնք կիվիում ավելի մեծ են, քան մյուս բոլոր թռչունները։ Նման համակարգը թույլ է տալիս նրան հեռվից հոտոտել ճիճուների, թրթուրների և բզեզների թրթուրներին: Կտուցի ծայրով բռնելով որսին` թռչունը մի քանի անգամ ցնցում է գլուխը, որպեսզի այն ուղարկի կոկորդը:

Գազերի դիֆուզիայի շնորհիվ տեղի է ունենում կյանքի համար անհրաժեշտ գազափոխանակության գործընթացը, ինչը հանգեցնում է օրգանական նյութերի օքսիդացման հետեւանքով քիմիական էներգիայի արտազատմանը։ Փոքր բույսերում դիֆուզիոն անցնում է ամբողջ մակերեսով, մեծ ծաղկող բույսերում՝ տերևների և կանաչ ցողունների վրա գտնվող ստոմատների միջոցով (խոտածածկ ձևերով), ինչպես նաև ոսպնյակների և ցողունների կեղևի ճաքերի միջոցով: Բույսերի ներսում թթվածինը ցրվում է օդափոխվող միջբջջային տարածություններում ցրված տրանսպորտի միջոցով՝ հասնելով բջիջներին և լուծարվելով խոնավության մեջ, որը ծածկում է բջջային պատերը։ Այստեղից այն արդեն ցրվում է բջիջների մեջ։ Ածխաթթու գազը բույսի միջով շարժվում է նույն կերպ, բայց հակառակ ուղղությամբ։ Քլորոֆիլ պարունակող բջիջներում և՛ շնչառությունը, և՛ ֆոտոսինթեզը միաժամանակ ընթանում են. քլորոպլաստների կողմից թողարկված թթվածինը կարող է անմիջապես սպառվել նույն բջջի միտոքոնդրիումներով, իսկ միտոքոնդրիումի շնչառական նյութափոխանակության արտադրանքը՝ ածխածնի երկօքսիդը, կարող է օգտագործվել ֆոտոսինթեզի համար քլորոպլաստի միջոցով։ Միջատների հաղորդակցման ամենատարածված ձևը հոտառության քիմիկատների միջոցով է: Կան գրավիչ բուրմունքներ (գրավիչներ), և կան վանող (վանողներ), որոնք ընկալվում են ալեհավաքների վրա հոտառական անցքերով (ծակոտիներով): Ներգրավիչները ներառում են ֆերոմոններ և հորմոններ: «Թագուհին այստեղ է»,- ասում է մեղվի բնի ֆերոմոններից մեկը։ «Այս պահեստային արուից աճեցրեք արտադրող, իսկ դրանից՝ զինվոր», - հնչում է հրամանը տերմիտների բնի ֆերոմոնի միջով։ Իսկ ինչ վերաբերում է վանողներին: «Մեզանից շատերը կան, բոլորի համար բավարար սնունդ չկա, սպասեք, որ աճեք», - հետևում է մոծակների առաջին լյուկի գարշահոտ ազդանշանին: Իսկ հաջորդ լյուկի մոծակների թրթուրները խոնարհաբար սպասում են մոծակների վերածվելու հրամանին։

Անհնար է պատկերացնել ձեր կյանքն ու կյանքը առանց անուշաբույր հոտերի։ Ընդամենը 1 կգ վարդի յուղ ստանալու համար պետք է մշակել ավելի քան մեկուկես տոննա վարդի թերթիկ։ Խունկը, անուշաբույր խեժ եկեղեցական օգտագործման համար, ստացվում է խնկի ծառի հյութից և Արևելյան Աֆրիկայում աճող սուրբ բոսվելիայից: Մյուռոն, անուշաբույր խնկի խեժ, ստացվում է Եթովպիայում և հարավային Արաբիայում հայտնաբերված կոմիֆորայի ծառերի խեժից։

1638 թվականին դեսպան Վասիլի Ստարկովը մոնղոլ Ալթին Խանից ցար Միխայիլ Ֆեդորովիչին նվեր բերեց 4 փունջ չոր տերևներ։ մոսկվացիներին այս բույսը շատ է դուր եկել, և մինչ օրս այն օգտագործում են հաճույքով։ Իսկ ի՞նչ է այն կոչվում եւ ի՞նչ երեւույթի վրա է հիմնված դրա օգտագործումը։ (Պատասխան. Սա թեյ է: Երևույթը դիֆուզիա է):

Անցած տասնամյակների ընթացքում մարդիկ արմատապես փոխել են իրենց տեսակետը Երկրի անտառների մասին: Եվ նրանք հասկացան, որ անտառը ոչ միայն ապագա վառելափայտն է, տախտակները, գերանները, այլ բնական շղթայի հիմնական օղակներից մեկը։ Անտառները մոլորակի թոքն են, որոնք օգնում են շնչել բոլոր կենդանի էակներին: Տարեկան մեկ հեկտար անտառը մաքրում է 18 միլիոն խորանարդ մետր օդ ածխաթթու գազից, կլանում է 64 տոննա այլ գազեր և փոշի՝ դրա դիմաց մատակարարելով միլիոնավոր խորանարդ մետր թթվածին։

Գլուխ II. Դիֆուզիայի գործնական դիտարկումներ.

Փորձ թիվ 1. Մեկ նյութի մոլեկուլների ներթափանցման մոդելավորում մյուս նյութի մոլեկուլների միջև (Հացահատիկի տարբեր չափսերով հացահատիկի հայտնի ծավալների խառնումը լավ մոդել է մի նյութի մոլեկուլների ներթափանցման համար մյուսի մոլեկուլների միջև, որը սովորաբար դրսևորվում է ջրի և էթիլային սպիրտ խառնելով):

Վերցրի երկու 200 մլ ապակե բաժակ և մեկ 500 մլ բաժակ: Ես չափեցի մի բաժակ բրինձ և մի բաժակ կորեկ: Հետո ամեն ինչ լցրեցի մեծ բաժակի մեջ ու խառնեցի։ Գունավոր օղակաձև մաստակի միջոցով ես ֆիքսեցի հացահատիկի ընդհանուր մակարդակը, ապա ջուր լցրեցի նույն բաժակների վերևում և լցրեցի այն նույն բաժակի մեջ, որի մեջ խառնել էին հացահատիկները: Ես համեմատեցի ջրի մակարդակը կռուպի ընդհանուր մակարդակի հետ:

Արդյունք: հացահատիկային մշակաբույսերի ընդհանուր ծավալը (ջրի ընդհանուր ծավալը) ավելի մեծ է, քան խառը հացահատիկի զբաղեցրած ծավալը. Առաջարկվող մոդելը ընդամենը մոտավոր մոտավոր գնահատական ​​է, որը ցույց է տալիս, որ հեղուկի մոլեկուլների միջև բացեր կան նույնիսկ այն դեպքում, երբ հեղուկն անսեղմելի է: Խստորեն ասած, պետք է հաշվի առնել մոլեկուլների փոխազդեցությունը, այլ ոչ միայն նրանց փոխազդեցությունը Երկրի հետ։

Թեստ # 2. Մեկ նյութի մոլեկուլների ներթափանցման մոդելավորում մյուսի մոլեկուլների միջև (Ջրի և ավազի հայտնի ծավալների խառնումը նաև լավ մոդել է մի նյութի մոլեկուլների ներթափանցման համար մյուսի մոլեկուլների միջև (սա սովորաբար դրսևորվում է խառնելիս. ջուր և էթիլային սպիրտ).

Ես վերցրի երկու անոթ՝ մեկը ամբողջությամբ լցված ջրով, իսկ մյուսը՝ նույն ծավալով ավազով։ Հետո ջուրը լցրի ավազով տարայի մեջ։ Ստացված ավազի ծավալը համեմատեցի ջրի կրկնակի ծավալի հետ։

Արդյունք: Փորձանոթում ջրի և ավազի խառնուրդի ծավալը փոքր է ջրի և ավազի ծավալների գումարից.

Եզրակացություն. 1-ին և 2-րդ փորձերը ապացուցում են, որ նյութի մասնիկների միջև բացեր կան. դիֆուզիայի ժամանակ դրանք լցվում են նյութի մասնիկներով։

Փորձ թիվ 3. Կալիումի պերմանգանատի փորձ:

Վերևի բաժակի մեջ ես մի քիչ կալիումի պերմանգանատ գցեցի՝ զգուշորեն մաքուր ջուր ավելացնելով։ Սկզբում ջրի և կալիումի պերմանգանատի միջև տեսանելի կլինի սուր սահման, որը մի քանի ժամ հետո այնքան էլ սուր չի լինի։ Մեկ հեղուկը մյուսից բաժանող սահմանը կվերանա։ Անոթում առաջանում է միատարր մանուշակագույն հեղուկ։

Արդյունք: Կալիումի պերմանգանատի մոլեկուլները գտնվում էին ջրի ստորին շերտում, իսկ ջրի մոլեկուլները շարժվեցին դեպի կալիումի պերմանգանատի վերին շերտ։

Արդյունք: 3-րդ փորձն ապացուցում է, որ բոլոր մարմինները կազմված են մոլեկուլներից, որոնք գտնվում են շարունակական շարժման մեջ։

Փորձ թիվ 4. Դիֆուզիոն գազերում:

Ես մի քիչ ամոնիակ լցրեցի ապակե տարայի հատակի մեջ և այն ծածկեցի ֆենոլֆթալեինի մեջ թաթախված բամբակյա շվաբրով։ Այնուհետև ես հաշվարկեցի ամոնիակի մոլեկուլների տարածման արագությունը՝ v = s / t = 0,175 մ / 5,2 վ = 0,033 մ / վ

Որտեղ s-ն ամոնիակի մակարդակից մինչև ֆենոլֆթալեինով թրջված սկավառակի հեռավորությունն է,

t- փորձի սկզբից մինչև սկավառակը ներկելը

Արդյունք: Բամբակյա բուրդը ֆենոլֆթալեինով ներկված է ամոնիակի մոլեկուլներով։ Հայտնի է, որ ամոնիակի մոլեկուլի զանգվածը 17 ամու է, օդի մոլեկուլը՝ 29 ամու, հետևաբար մոլեկուլների խառնումը տեղի է ունենում ոչ թե ձգողականության, այլ ջերմային շարժման արդյունքում։

Փորձարկում թիվ 5. Դիֆուզիոն պինդ մարմիններում

Սառույցի կտորների վրա լցրեցի կալիումի պերմանգանատի փոշին, ամեն ինչ դրեցի տոպրակի մեջ և թողեցի սառցախցիկում։

Արդյունք: 12 օր անց երևում է, որ սառույցի կտորների մասնակի ներկում է տեղի ունեցել։

Եզրակացություն. 4-5-րդ փորձերը ցույց են տալիս, որ դիֆուզիայի արագությունը կախված է նյութի ագրեգացման վիճակից: Գազերում դիֆուզիան ընթանում է ամենաբարձր արագությամբ, իսկ պինդ մարմիններում՝ ամենացածր արագությամբ։

Թեստ 6. Դիֆուզիոն սառը և տաք ջրում

Վերցրի երկու անոթ՝ մեկը տաք, մյուսը՝ սառը ջրով։ Հետո երկու անոթներին էլ կապույտ ներկ եմ լցրել։

Արդյունք: Միևնույն ժամանակ տաք ջրում միատեսակ գունավորումն ավելի արագ էր տեղի ունենում, քան սառը ջրում:

Եզրակացություն. 6-րդ փորձը ցույց է տալիս, որ դիֆուզիան ավելի արագ է տեղի ունենում այն ​​նավի մեջ, որտեղ ջրի ջերմաստիճանն ավելի բարձր է:

1.1 Սոցիոլոգիական հարցում.

Հարցման նպատակը. մարդկանց ուշադրությունը հրավիրել բնապահպանական խնդրի վրա, ինչպես նաև պարզել, թե ինչպես են նրանք տեղեկացված այս խնդրի մասին և ինչ են անում տնային տնտեսությունների մակարդակով:

1. Հիշու՞մ եք, թե ինչ է դիֆուզիան:

4. Արդյո՞ք բնապահպանական տեղեկատվությունը կարևոր է անձամբ ձեզ համար:

Պատասխանի տարբերակներ՝ այո; ոչ, դժվարանում եմ պատասխանել

Ստացված արդյունքների վերլուծություն

Հարցումն անցկացվել է անանուն։ Հարցմանը մասնակցել է 40 մարդ՝ 9-րդ և 11-րդ դասարանների աշակերտներ և 15 մեծահասակներ։

Սոցիոլոգիական հարցման արդյունքները ցույց են տվել, որ մեծահասակներն ավելի լուրջ են վերաբերվում բնապահպանական խնդիրներին։

Հարցման արդյունքները.

	Այո, %	Ոչ, %	Այո, %	Ոչ, %
1. Հիշու՞մ եք, թե ինչ է դիֆուզիան:			100%
2. Գիտե՞ք, թե ինչ դեր է խաղում դիֆուզիան կենդանիների և բույսերի կյանքում:
3. Արդյո՞ք դիֆուզիան ազդում է շրջակա միջավայրի վրա:			100%
4. Արդյո՞ք բնապահպանական տեղեկատվությունը կարևոր է անձամբ ձեզ համար:
5. Պատրա՞ստ եք ձեր հաշվին մասնակցել շրջակա միջավայրի բարելավմանը:				37,5%
6. Ցանկանու՞մ եք փոխել միջավայրը դեպի լավը:			100%
7. Ցանկանու՞մ եք լրացուցիչ գիտելիքներ ստանալ էկոլոգիայի մասին։

Արդյունք: սոցիոլոգիական հարցման արդյունքում ես եկա այն եզրակացության, որ մեծահասակներն ավելի լուրջ են վերաբերվում բնապահպանական խնդիրներին։ Սա նշանակում է, որ ծնողները պետք է վաղ տարիքից երեխային սովորեցնեն պաշտպանել շրջակա միջավայրը, քանի որ բնապահպանական խնդիրները ներկայումս լուծվում են համաշխարհային մակարդակով։ Պաշտպանեք շրջակա միջավայրը!

Եզրակացություն

Աշխատանքի ընթացքում ես փորձեր կատարեցի դիֆուզիան դիտարկելու համար, պարզեցի, որ դիֆուզիան տեղի է ունենում բոլոր լրատվամիջոցներում; Դիֆուզիայի արագությունը կախված է նյութի տեսակից, ջերմաստիճանից։ Դիֆուզիայի երևույթը բույսերի, կենդանիների և մարդկանց կյանքի հիմնական ընդհանուր պայմաններից է։ Ինչպիսի՞ն կլիներ աշխարհը առանց դիֆուզիայի: Դադարեցրեք մասնիկների ջերմային շարժումը, և շուրջը ամեն ինչ մեռած կլինի: Առանց այս ֆենոմենի կյանքը Երկրի վրա անհնար կլինի։ Բայց, ցավոք, մարդիկ իրենց գործունեության արդյունքում հաճախ բացասաբար են անդրադառնում բնության բնական գործընթացների վրա։ Բնությունը լայնորեն օգտագործում է դիֆուզիոն ներթափանցման գործընթացին բնորոշ հնարավորությունները, կարևոր դեր է խաղում սննդի կլանման և արյան թթվածնացման գործում: Արեգակի բոցում, հեռավոր աստղերի կյանքի ու մահվան մեջ, մեր շնչած օդում, ամենուր տեսնում ենք ամենազոր և համընդհանուր դիֆուզիայի դրսևորումը։ Եվ սարսափելի է դառնում, որ կգա մի պահ ափսոսանք այն մասին, որ անվերադարձ դեպի գեղեցկությունը, որը դեռ շրջապատում է մեզ:

Կենդանի բնության մեջ դիֆուզիոն երեւույթի ընթացքը բարելավելու համար մարդուն հատուկ ինչ-որ բան պետք չէ անել։ Պարզապես պետք է ձեր գործունեությամբ բացառել ձեր բացասական ազդեցությունը վայրի բնության վրա, ավելի հաճախ հասարակության ուշադրությունը հրավիրել բնապահպանական խնդիրների վրա, և այդ դեպքում յուրաքանչյուրը կարող է ապրել բնության, իր հետ լիակատար ներդաշնակության մեջ։

Այս աշխատանքին նախապատրաստվելու շնորհիվ ես համախմբեցի և ձեռք բերեցի նոր գիտելիքներ մոլեկուլների շարժման մասին՝ օգտագործելով գիտական ​​գրականությունը, փորձեցի կրկնել ինձ համար դիֆուզիայի վերաբերյալ ամենահետաքրքիր փորձերը։ Կարծում եմ, որ այս աշխատանքում իմ առաջարկած փորձերի արդյունքները, եզրակացությունները, նկարագրությունը տեղին են «Նյութի կառուցվածքը» թեմայի ուսումնասիրության մեջ, կարող են օգտագործվել որպես լրացուցիչ նյութ «Դիֆուզիա» թեմայով։

գրականություն

1. Ալեքսեև Ս.Վ., Գրուզդեվա Մ.Վ., Մուրավյով Ա.Գ., Գուշչինա Է.Վ. Էկոլոգիայի թեմայով սեմինար. M. JSC MDS, 1996 թ
2. Ռիժենկով Ա.Պ. Ֆիզիկա. Մարդ. Շրջակա միջավայր. Մ.Լուսավորություն, 1996 թ
3. Շաբլովսկի Վ. Զվարճալի ֆիզիկա. Սանկտ Պետերբուրգ, «տրիգոն» 1997, էջ 416

4. Ya.I.Perelman «Զվարճալի ֆիզիկա»

5. Ի.Գ. Կիրիլլովա «Գիրք ֆիզիկայի ընթերցանության համար 7-8kl»

6. Ա.Պ.Ռիժենկով «Ֆիզիկա. Մարդ. Շրջակա միջավայր»

7. Մ.Մ.Բալաշով «Ֆիզիկա

8. Հանրագիտարան երեխաների համար AVANTA. Ֆիզիկա

9. Փորձերի մեծ գիրք դպրոցականների համար «Ռոսման».

10. Ի.Մ. Նիզամով «Տեխնիկական բովանդակությամբ ֆիզիկայի խնդիրներ»

11. Վ.Ի. Լուկաշիկ, Է.Վ. Իվանովա «Ֆիզիկայի խնդիրների ժողովածու».

Մեխանիկական շարժում. 8-րդ դասարանում մանրամասն ուսումնասիրվել է նյութի շարժման մեխանիկական ձևը, այսինքն՝ ժամանակի ընթացքում որոշ մարմինների շարժումը տարածության մեջ մյուսների նկատմամբ։ Այն փաստը, որ բոլոր մարմինները կազմված են ատոմներից կամ մոլեկուլներից, հաշվի չի առնվել։ Մարմինները դիտվում էին որպես ամուր, զուրկ ներքին կառուցվածքից:

Մարմինների հատկությունների ուսումնասիրությունը ներառված չէ մեխանիկայի առաջադրանքում։ Դրա նպատակն է որոշել մարմինների դիրքերը տարածության մեջ և դրանց արագությունները ժամանակի ցանկացած պահի` կախված նրանց միջև փոխազդեցության ուժերից տվյալ սկզբնական դիրքերում և մարմինների արագություններում:

Ջերմային շարժում.Նյութի ատոմները և մոլեկուլները, ինչպես գիտեք VII դասի ֆիզիկայի դասընթացից, կատարում են պատահական (քաոսային) շարժում, որը կոչվում է ջերմային շարժում։ «Ջերմային երևույթներ. Մոլեկուլային ֆիզիկա «9-րդ դասարանում կուսումնասիրենք նյութի շարժման ջերմային ձևի հիմնական օրենքները։

Մոլեկուլների շարժումը քաոսային է, քանի որ նրանց թիվը մեզ շրջապատող մարմիններում չափազանց մեծ է, և մոլեկուլները փոխազդում են միմյանց հետ: Ջերմային շարժումը կիրառելի չէ մի քանի մոլեկուլների համակարգերի համար: Հսկայական թվով մոլեկուլների քաոսային շարժումը որակապես տարբերվում է առանձին մարմինների պատվիրված մեխանիկական շարժումից։ Այդ իսկ պատճառով այն նյութի շարժման հատուկ ձև է՝ հատուկ հատկություններով։

Ջերմային շարժումը որոշում է մարմինների ներքին հատկությունները, և դրա ուսումնասիրությունը հնարավորություն է տալիս հասկանալ մարմիններում տեղի ունեցող բազմաթիվ ֆիզիկական գործընթացներ։

Մակրոսկոպիկ մարմիններ.Ֆիզիկայի մեջ շատ մեծ թվով ատոմներից կամ մոլեկուլներից բաղկացած մարմինները կոչվում են մակրոսկոպիկ։ Մակրոսկոպիկ մարմինների չափերը շատ անգամ ավելի մեծ են, քան ատոմների չափերը։ Գազը բալոնում, ջուրը բաժակում, ավազահատիկը, քարը, պողպատե ձողը, գլոբուսը մակրոսկոպիկ մարմինների օրինակներ են (նկ. 1):

Մենք կդիտարկենք գործընթացները մակրոսկոպիկ մարմիններում:

Ջերմային երեւույթներ.Մոլեկուլների ջերմային շարժումը կախված է ջերմաստիճանից։ Սա քննարկվել է VI և VII դասարանների ֆիզիկայի դասընթացներում, հետևաբար, ուսումնասիրելով մոլեկուլների ջերմային շարժումը, մենք կուսումնասիրենք այն երևույթները, որոնք կախված են մարմինների ջերմաստիճանից։ Երբ ջեռուցվում է, նյութի անցումները մեկից

պինդ մարմինները վերածվում են հեղուկի, իսկ հեղուկները՝ գազերի։ Սառչելիս, ընդհակառակը, գազերը վերածվում են հեղուկի, իսկ հեղուկները՝ պինդ:

Այս և շատ այլ երևույթներ, որոնք առաջանում են ատոմների և մոլեկուլների քաոսային շարժումից, կոչվում են ջերմային երևույթներ։

Ջերմային երեւույթների նշանակությունը.Ջերմային երևույթները հսկայական դեր են խաղում մարդկանց, կենդանիների և բույսերի կյանքում։ Օդի ջերմաստիճանի փոփոխությունը 20-30 ° C-ով սեզոնի փոփոխության հետ փոխում է ամեն ինչ մեր շուրջը։ Գարնան գալուստով բնությունն արթնանում է, անտառները հագնվում են սաղարթներով, մարգագետինները կանաչում։ Ձմռանը ամառային հարուստ գույները փոխարինվում են միապաղաղ սպիտակ ֆոնով, բույսերի և բազմաթիվ միջատների կյանքը սառչում է։ Երբ մեր մարմնի ջերմաստիճանը փոխվում է ընդամենը մեկ աստիճանով, մենք արդեն վատ ենք զգում:

Ջերմային երեւույթները հնագույն ժամանակներից հետաքրքրում էին մարդկանց։ Մարդիկ ձեռք են բերել հարաբերական անկախություն շրջակա միջավայրից այն բանից հետո, երբ սովորել են կրակ արտադրել և պահպանել: Սա մեկն էր ամենամեծ հայտնագործություններըմարդու կողմից ստեղծված.

Ջերմաստիճանի փոփոխությունը ազդում է մարմնի բոլոր հատկությունների վրա: Այսպիսով, երբ տաքացվում կամ սառչում են, փոխվում են պինդ մարմինների չափերը և հեղուկների ծավալը։ Նրանց մեխանիկական հատկությունները, ինչպիսիք են առաձգականությունը, նույնպես զգալիորեն փոխվում են: Մուրճով հարվածելու դեպքում ռետինե խողովակի կտորը չի վնասվի։ Բայց երբ սառչում է -100 ° C-ից ցածր ջերմաստիճանում, ռետինը դառնում է փխրուն, ինչպես ապակին: Թեթև հարվածը կջարդի ռետինե խողովակը փոքր կտորների: Միայն տաքացնելուց հետո կաուչուկը կվերականգնի իր առաձգական հատկությունները։

Վերոնշյալ բոլոր և շատ այլ ջերմային երևույթներ ենթարկվում են որոշակի օրենքների: Այս օրենքները նույնքան ճշգրիտ և հուսալի են, որքան մեխանիկայի օրենքները, բայց տարբերվում են դրանցից բովանդակությամբ և ձևով: Ջերմային երևույթները կարգավորող օրենքների հայտնաբերումը հնարավորություն է տալիս այդ երևույթները առավելագույն օգուտով օգտագործել գործնականում, տեխնոլոգիայի մեջ։ Ժամանակակից ջերմային շարժիչները, գազի հեղուկացման կայանները, սառնարանները և այլ սարքերը նախագծված են այս օրենքների իմացության հիման վրա:

Մոլեկուլային կինետիկ տեսություն.Տեսությունը, որը բացատրում է ջերմային երևույթները մակրոսկոպիկ մարմիններում և այդ մարմինների ներքին հատկությունները՝ հիմնվելով այն մտքի վրա, որ բոլոր մարմինները բաղկացած են առանձին քաոսային շարժվող մասնիկներից, կոչվում է մոլեկուլային կինետիկ տեսություն։ Տեսականորեն խնդիրը դրված է առանձին մոլեկուլների վարքագծի օրենքները մակրոսկոպիկ մարմինների հատկությունները բնութագրող մեծությունների հետ կապելու համար։

Նույնիսկ հնության փիլիսոփաները կռահում էին, որ ջերմությունը մարմինը կազմող մասնիկների մի տեսակ ներքին շարժում է։ Մոլեկուլային կինետիկ տեսության զարգացման գործում մեծ ներդրում է ունեցել ռուս մեծ գիտնական Մ.Վ.Լոմոնոսովը։ Լոմոնոսովը ջերմությունը համարում էր նյութի մասնիկների պտտվող շարժում։ Նա իր տեսության օգնությամբ միանգամայն ճիշտ, ընդհանուր ուրվագիծ է տվել հալման, գոլորշիացման, ջերմահաղորդման երեւույթների բացատրությունը։ Նա եզրակացրեց, որ կա «սառը ամենամեծ կամ վերջին աստիճանը», երբ նյութի մասնիկների շարժումը դադարում է.

Այնուամենայնիվ, մոլեկուլային կինետիկ տեսության կառուցման դժվարությունները հանգեցրին նրան, որ այն իր վերջնական հաղթանակը տարավ միայն 20-րդ դարի սկզբին։ Փաստն այն է, որ մակրոսկոպիկ մարմիններում մոլեկուլների թիվը հսկայական է, և անհնար է հետևել յուրաքանչյուր մոլեկուլի շարժմանը: Անհրաժեշտ է սովորել առանձին մոլեկուլների շարժման օրենքների հիման վրա գտնել միջին արդյունքը, որին հանգեցնում է նրանց համակցված շարժումը։ Բոլոր մոլեկուլների շարժման այս միջին արդյունքն է, որ որոշում է ջերմային երևույթները մակրոսկոպիկ մարմիններում։

Թերմոդինամիկա.Նյութը ունի բազմաթիվ հատկություններ, որոնք կարելի է ուսումնասիրել՝ առանց խորանալու նրա կառուցվածքի մեջ։ Ջերմային երևույթները կարելի է նկարագրել՝ օգտագործելով այնպիսի սարքեր, ինչպիսիք են ճնշման չափիչը և ջերմաչափը, որոնք չեն արձագանքում առանձին մոլեկուլների գործողությանը:

XIX դարի կեսերին։ էներգիայի պահպանման օրենքի հայտնաբերումից հետո կառուցվել է ջերմային պրոցեսների առաջին գիտական ​​տեսությունը՝ թերմոդինամիկան։ Թերմոդինամիկան ջերմային երևույթների տեսություն է, որը հաշվի չի առնում մարմինների մոլեկուլային կառուցվածքը։ Այն առաջացել է աշխատանք կատարելու համար ջերմության օգտագործման օպտիմալ պայմանների ուսումնասիրության ժամանակ մոլեկուլային-կինետիկ տեսության ընդհանուր ընդունումից շատ առաջ։

Թերմոդինամիկա և վիճակագրական մեխանիկա.Ներկայումս գիտության և տեխնիկայի մեջ օգտագործվում են և՛ թերմոդինամիկան, և՛ մոլեկուլային կինետիկ տեսությունը, որը նաև կոչվում է վիճակագրական մեխանիկա։ Այս տեսությունները լրացնում են միմյանց։

Թերմոդինամիկայի ամբողջ բովանդակությունը պարունակվում է մի քանի հայտարարություններում, որոնք կոչվում են թերմոդինամիկայի օրենքներ: Այս օրենքները հաստատվում են էմպիրիկ կերպով: Դրանք վավեր են բոլոր նյութերի համար՝ անկախ դրանցից ներքին կառուցվածքը... Վիճակագրական մեխանիկան ջերմային երևույթների ավելի խորը, բայց ավելի բարդ տեսություն է։ Նրա օգնությամբ հնարավոր է տեսականորեն հիմնավորել թերմոդինամիկայի բոլոր օրենքները։

Նախ կանդրադառնանք մոլեկուլային-կինետիկ տեսության հիմնական դրույթներին, որոնք մեզ մասամբ հայտնի են VI և VII դասերի ֆիզիկայի դասընթացից։ Այնուհետեւ կծանոթանանք ամենապարզ համակարգի՝ համեմատաբար ցածր խտության գազի քանակական մոլեկուլային-կինետիկ տեսությանը։

«Հարցեր ֆիզիկայում» - Ինչպե՞ս է կոչվում այն ​​սարքը, որը ձայնային թրթռումները վերածում է էլեկտրականի: Հարց թիվ 12. Հարց թիվ 10. Ռ.Մայերը, ով բացահայտեց էներգիայի պահպանման օրենքը, ուներ բժշկի մասնագիտություն։ Հարց թիվ 1. Հիմնական աշխատանքներ պինդ վիճակների ֆիզիկայի և ընդհանուր ֆիզիկայի բնագավառում։ Հարց թիվ 3. Հարց թիվ 7. Հարց թիվ 4. Հարց թիվ 2. Էլեկտրոլիզի օրենքը կոչվում է անգլիացի ֆիզիկոս Մայքլ Ֆարադեյի պատվին։

«Սովորելով ֆիզիկա» - Ուրեմն ինչի՞ն է պետք ֆիզիկան: Նյութի կառուցվածքը. Ֆիզիկան բնական բազմաթիվ գիտություններից մեկն է։ Ի՞նչ է ուսումնասիրում ՖԻԶԻԿԱ. Օպտիկա. Թերմոդինամիկա և մոլեկուլային ֆիզիկա. Էլեկտրադինամիկա. Մեխանիկա! Ֆիզիկական երևույթներ. Ամեն քայլափոխի հանդիպում եք նաև էլեկտրամագնիսական երևույթների։ Ներածական դաս ֆիզիկայի 7-րդ դասարանում.

«Գիտական ​​ֆիզիկա» - Աստղագիտություն. Ֆիզիկական երևույթները բնության փոփոխություններ են։ Ֆիզիկայի կապերն այնքան բազմազան են, որ երբեմն մարդիկ դրանք չեն տեսնում։ Փիլիսոփայություն. Ֆիզիկական երևույթներ. Ֆիզիկան բնական գիտություններից է։ Դաշտ. Մեխանիկական երևույթներ. Ֆիզիկան որպես գիտություն. Ընդհանուր ֆիզիկական հասկացություններ. Ձայնային երեւույթներ. Ջրի մոլեկուլ. Մեխանիկական երեւույթներ են ինքնաթիռների, մեքենաների, ճոճանակների շարժումները։

«Լույսի ֆիզիկա» - Երկրի ուղեծիր. Լույսի բնույթի մասին պատկերացումների զարգացման փուլերը. «Քանի՞ արագություն ունի լույսը»։ Լույսի բնույթի վերաբերյալ տեսակետների մշակում. Ի՞նչ է լույսը: Իոյի ուղեծիրը. Լույսի հատկությունների երկակիությունը կոչվում է ալիք-մասնիկ երկակիություն։ Մայքելսոնի մեթոդը. Լույսի շարժման ժամանակը t = 2? / S, հետևաբար տալիս է s = 3,14 10 8 մ / վ:

«Ֆիզիկայի միասնական պետական ​​քննություն 2010 թ.» - Փոփոխություններ KIM 2010 համեմատ KIM 2009 քննական պլանի: Քննական աշխատանքների առաջադրանքների բաշխում ըստ բարդության մակարդակի. Առաջադրանքների բաշխում ըստ դժվարության մակարդակի: Անհատական ​​առաջադրանքների և ընդհանուր աշխատանքի կատարման արդյունքների գնահատման համակարգ: Փոփոխություններ են կատարվել. B1 առաջադրանքների ներկայացման ձևաթղթում թարմացվել են մանրամասն պատասխանով առաջադրանքների գնահատման չափանիշները:

«Ինչ է ուսումնասիրում ֆիզիկան» - Բնության մեխանիկական երևույթներ. Բնության ատոմային երևույթներ. Ամպեր. Սովորողների ծանոթացում դպրոցական դասընթացի նոր առարկայի հետ. Ուսուցչի դասախոսություն «Ֆիզիկայի պատմությունից». Առավոտյան ցող. Բնության մագնիսական երևույթներ. Արեւի խավարում. Բնական երևույթներ. Բնության օպտիկական երևույթներ. Ի՞նչ է ուսումնասիրում ֆիզիկան: Արիստոտելը ներմուծեց «ֆիզիկա» հասկացությունը (հունարեն «fuzis» - բնություն բառից):

Քննական տոմսեր ֆիզիկա առարկայից 2006-2007 ուս տարին

9-րդ դասարան

Տոմս թիվ 1. Մեխանիկական շարժումէնի. Ճանապարհ. Արագություն, արագացում

Մեխանիկական շարժում- ժամանակի ընթացքում տարածության մեջ մարմնի դիրքի փոփոխություն այլ մարմինների համեմատ:

Ճանապարհ- այն հետագծի երկարությունը, որով մարմինը շարժվում է որոշ ժամանակով: Այն նշվում է s տառով և չափվում է մետրերով (մ): Հաշվարկվում է բանաձևով

Արագությունվեկտորային մեծություն է, որը հավասար է ճանապարհի և այն ժամանակի հարաբերությանը, որի ընթացքում անցնում է այս ճանապարհը: Որոշում է և՛ շարժման արագությունը, և՛ դրա ուղղությունը տվյալ պահին: Այն նշվում է տառով և չափվում է վայրկյանում մետրերով (): Հաշվարկվում է բանաձևով

Արագացում ժամը միատեսակ արագացված շարժում վեկտորային մեծություն է, որը հավասար է արագության փոփոխության հարաբերությանը այն ժամանակային միջակայքին, որի ընթացքում տեղի է ունեցել այդ փոփոխությունը: Որոշում է արագության փոփոխության արագությունը բացարձակ արժեքով և ուղղությամբ: Նշվում է տառով ակամ և չափվում է մետր վայրկյանում քառակուսի (): Հաշվարկվում է բանաձևով

Տոմս թիվ 2. Իներցիայի երևույթը. Նյուտոնի առաջին օրենքը. Ուժ և պառկածությունուժերի զարգացումը։ Նյուտոնի երկրորդ օրենքը

Այլ մարմինների գործողության բացակայության դեպքում մարմնի արագության պահպանման երևույթը կոչվում է իներցիա։

Նյուտոնի առաջին օրենքը. Կան հղման այնպիսի շրջանակներ, որոնց նկատմամբ մարմինները անփոփոխ են պահում իրենց արագությունը, եթե այլ մարմիններ չեն գործում դրանց վրա։

Հղման շրջանակները, որտեղ կատարվում է իներցիայի օրենքը, կոչվում են իներտ.

Հղման շրջանակներ, որտեղ իներցիայի օրենքը չի կատարվում. իներտ.

Ուժվեկտորային մեծություն է։ Եվ դա մարմինների փոխազդեցության չափանիշ է։ Նշվում է տառով Ֆկամ և չափվում է նյուտոններով (N)

Այն ուժը, որը մարմնի վրա առաջացնում է նույն ազդեցությունը, ինչ մի քանի միաժամանակ գործող ուժեր, կոչվում է այս ուժերի արդյունքը.

Մեկ ուղիղ գծով մեկ ուղղությամբ ուղղվող ուժերի արդյունքն ուղղված է նույն ուղղությամբ, և դրա մոդուլը հավասար է բաղկացուցիչ ուժերի մոդուլների գումարին:

Հակառակ ուղղություններով մեկ ուղիղ գծով ուղղվող ուժերի արդյունքն ուղղված է մեծությամբ ավելի մեծ ուժին, և դրա մոդուլը հավասար է բաղկացուցիչ ուժերի մոդուլների տարբերությանը:

Որքան շատ լինի մարմնի վրա կիրառվող ուժերի արդյունքը, այնքան ավելի շատ արագացում կստանա մարմինը:

Երբ ուժը կրկնակի կրճատվում է, արագացումը նույնպես կրկնակի է նվազում, այսինքն.

Նշանակում է, այն արագացումը, որով շարժվում է հաստատուն զանգվածով մարմինը, ուղիղ համեմատական ​​է այս մարմնի վրա կիրառվող ուժին, որի արդյունքում առաջանում է արագացում։

Երբ մարմնի քաշը կրկնապատկվում է, արագացումը կրկնակի կրճատվում է, այսինքն.

Նշանակում է, արագացումը, որով մարմինը շարժվում է հաստատուն ուժով, հակադարձ համեմատական ​​է այս մարմնի զանգվածին։

Մարմնի զանգվածի, արագացման և մարմնի վրա կիրառվող արդյունքում առաջացող ուժերի միջև քանակական կապը կոչվում է Նյուտոնի երկրորդ օրենքը.

Նյուտոնի երկրորդ օրենքը. մարմնի արագացումը ուղիղ համեմատական ​​է արդյունքին մարմնի վրա կիրառվող ուժերը և հակադարձ համեմատական ​​նրա զանգվածին:

Մաթեմատիկորեն Նյուտոնի երկրորդ օրենքը արտահայտվում է բանաձևով.

Տոմս թիվ 3. Նյուտոնի երրորդ օրենքը. Զարկերակ. Իմպուլսների պահպանման օրենք. Ռեակտիվների բացատրություն շարժումը կրետների վրաիմպուլսի պահպանման նոր օրենք

Նյուտոնի երրորդ օրենքը. ուժերը, որոնցով երկու մարմիններ գործում են միմյանց վրա, մեծությամբ հավասար են, իսկ ուղղությամբ՝ հակառակ։

Մաթեմատիկորեն Նյուտոնի երրորդ օրենքը արտահայտվում է հետևյալ կերպ.

Մարմնի իմպուլսվեկտորային մեծություն է, որը հավասար է մարմնի զանգվածի արտադրյալին իր արագությամբ։ Այն նշվում է տառով և չափվում է կիլոգրամներով մեկ մետր վայրկյանում (): Հաշվարկվում է բանաձևով

թափի պահպանման օրենք. մարմնի իմպուլսների գումարը մինչ փոխազդեցությունը հավասար է փոխազդեցությունից հետո գումարին:Դիտարկենք ռեակտիվ շարժում, որը հիմնված է օդապարիկի շարժման վրա, որտեղից դուրս է գալիս օդային հոսք: Իմպուլսի պահպանման օրենքի համաձայն, երկու մարմիններից բաղկացած համակարգի ընդհանուր իմպուլսը պետք է մնա նույնը, ինչ եղել է մինչև օդի արտահոսքի սկիզբը, այսինքն. հավասար է զրոյի: Հետևաբար, գնդակը սկսում է շարժվել օդային հոսքին հակառակ ուղղությամբ նույն արագությամբ, որ նրա իմպուլսը հավասար է օդային հոսքի իմպուլսի մոդուլին։

Տոմս թիվ 4. Ձգողականություն. Ազատ անկում. Ձգողության արագացում. Համաշխարհային իրավունքվայթենիա

Ձգողականություն- այն ուժը, որով Երկիրը դեպի իրեն է ձգում մարմինը: Կամ

Ազատ անկում- մարմինների շարժումը ծանրության ազդեցության տակ.

Երկրի վրա տվյալ վայրում բոլոր մարմինները, անկախ իրենց զանգվածից և ֆիզիկական այլ հատկանիշներից, նույն արագացումով ազատ անկում են կատարում։ Այս արագացումը կոչվում է ձգողության արագացումև նշվում է կամ տառով։ Այն

Համընդհանուր ձգողության օրենքը. ցանկացած երկու մարմին ձգվում են միմյանց նկատմամբ ուժով, որն ուղիղ համեմատական ​​է նրանցից յուրաքանչյուրի զանգվածին և հակադարձ համեմատական ​​է նրանց միջև հեռավորության քառակուսուն:

G = 6,67? 10 -11 N? M 2 / կգ 2

G - գրավիտացիոն հաստատուն

Տոմս թիվ 5. առաձգականության ուժ։ Դինամոմետրի կառուցվածքի և սկզբունքի բացատրություն: Շփման ուժ... Շփում բնության և տեխնիկայի մեջ

Այն ուժը, որն առաջանում է մարմնում նրա դեֆորմացիայի արդյունքում և ձգտում է մարմինը վերադարձնել իր սկզբնական դիրքին, կոչվում է. առաձգականության ուժ... Նշված է. Գտնվել է բանաձևով

Դինամոմետր- ուժի չափման սարք.

Դինամոմետրի հիմնական մասը պողպատե զսպանակ է, որին տրվում է այլ ձև՝ կախված սարքի նպատակից։ Ամենապարզ դինամոմետրի սարքը հիմնված է ցանկացած ուժի զսպանակի ուժի հետ համեմատելու վրա։

Երբ մի մարմին դիպչում է մյուսին, առաջանում է փոխազդեցություն, որը խանգարում է նրանց հարաբերական շարժմանը, որը կոչվում է շփում.Եվ այս փոխազդեցությունը բնութագրող ուժը կոչվում է շփման ուժ.Առկա է ստատիկ շփում, սահող շփում և պտտվող շփում։

Առանց հանգստի շփման, ոչ մարդիկ, ոչ կենդանիները չէին կարող քայլել գետնի վրա, քանի որ երբ քայլում ենք, մեր ոտքերը հրում ենք գետնից: Առանց շփման, առարկաները դուրս կսահեն ձեր ձեռքերից: Շփման ուժը արգելակելիս կանգնեցնում է մեքենան, բայց առանց հանգստի շփման, այն չի կարող շարժվել: Շատ դեպքերում շփումը վնասակար է և պետք է լուծվի: Շփումը նվազեցնելու համար շփվող մակերեսները հարթվում են, և դրանց միջև քսուք է ներմուծվում: Մեքենաների և հաստոցների պտտվող լիսեռների շփումը նվազեցնելու համար դրանք հենվում են առանցքակալների վրա:

Տոմս թիվ 6. Ճնշում. Մթնոլորտային ճնշում... Պասկալի օրենքը. Արքիմեդի օրենքը

Այն մեծությունը, որը հավասար է մակերևույթին ուղղահայաց գործող ուժի և այս մակերեսի մակերեսի հարաբերությանը, կոչվում է. ճնշում... Այն նշվում է տառով կամ և չափվում է պասկալներով (Pa): Հաշվարկվում է բանաձևով

Մթնոլորտային ճնշում- Սա օդի ամբողջ հաստության ճնշումն է երկրի մակերեսի և դրա վրա գտնվող մարմինների վրա:

Մթնոլորտային ճնշումը, որը հավասար է 760 մմ բարձրությամբ սնդիկի սյունակի ճնշմանը ջերմաստիճանում, կոչվում է նորմալ մթնոլորտային ճնշում:

Նորմալ մթնոլորտային ճնշումը 101300Pa = 1013hPa է:

Յուրաքանչյուր 12 մ ճնշումը նվազում է 1 մմ-ով: rt. Արվեստ. (կամ 1,33 հՊա)

Պասկալի օրենքը. հեղուկի կամ գազի վրա կիրառվող ճնշումը փոխանցվում է ցանկացածին կետը նույնն է բոլոր ուղղություններով.

Արքիմեդի օրենքը. հեղուկի (կամ գազի կամ պլազմայի) մեջ ընկղմված մարմինը ենթարկվում է լողացող ուժի (կոչվում է Արքիմեդի ուժ)

որտեղ c-ն հեղուկի (գազի) խտությունն է, ձգողականության արագացումն է, իսկ V-ը սուզված մարմնի ծավալն է (կամ մարմնի ծավալի մի մասը, որը գտնվում է մակերևույթից ցածր): Լողացող ուժը (նաև կոչվում է Արքիմեդյան ուժ) մեծությամբ (և հակառակ ուղղությամբ) հավասար է մարմնի կողմից տեղաշարժված հեղուկի (գազի) ծավալի վրա ազդող ծանրության ուժին և կիրառվում է այս ծավալի ծանրության կենտրոնի վրա։ .

Պետք է նշել, որ մարմինը պետք է ամբողջությամբ շրջապատված լինի հեղուկով (կամ հատվի հեղուկի մակերեսով): Այսպիսով, օրինակ, Արքիմեդի օրենքը չի կարող կիրառվել խորանարդի վրա, որն ընկած է տանկի հատակին և հերմետիկորեն դիպչում է հատակին:

Տոմս թիվ 7. Էլեկտրաէներգիայի աշխատանք. Կինետիկ և պոտենցիալ էներգիա: Մեխանիկական պահպանման օրենքը էներգիա

Մեխանիկական աշխատանք կատարվում է միայն այն դեպքում, երբ մարմնի վրա ուժ է գործում, և այն շարժվում է։

Մեխանիկական աշխատանքուղիղ համեմատական ​​է կիրառվող ուժին և ուղիղ համեմատական ​​անցած տարածությանը: Այն նշվում է տառով կամ և չափվում է ջոուլներով (J): Հաշվարկվում է բանաձևով

Էներգիա -ֆիզիկական մեծություն, որը ցույց է տալիս, թե ինչպիսի աշխատանք կարող է անել մարմինը: Էներգիան չափվում է ջոուլներով (J):

Պոտենցիալ էներգիակոչվում է էներգիա, որը որոշվում է փոխազդող մարմինների կամ նույն մարմնի մասերի փոխադարձ դիրքով։ Այն նշվում է տառով կամ. Հաշվարկվում է բանաձևով

Այն էներգիան, որը մարմինը տիրապետում է իր շարժման շնորհիվ, կոչվում է կինետիկ էներգիա.Այն նշվում է տառով կամ. Հաշվարկվում է բանաձևով

Մեխանիկական էներգիայի պահպանման օրենքը.

Շփման նման ուժերի բացակայության դեպքում մեխանիկական էներգիան ոչնչից չի առաջանում և ոչ մի տեղ չի կարող անհետանալ։

Տոմս թիվ 8. Մեխանիկական թրթռումներ. Մեխանիկական ալիքներ. Ձայն. Բնության և տեխնիկայի տատանումները

Այն շարժումը, որը կրկնվում է որոշակի ժամանակահատվածից հետո, կոչվում է վիբրացիոն.

Տատանումները, որոնք տեղի են ունենում միայն էներգիայի սկզբնական մատակարարման պատճառով, կոչվում են անվճար թրթռումներ.

Այն մարմինների համակարգը, որոնք ունակ են ազատ թրթռումներ կատարել, կոչվում է տատանողական համակարգեր.

Բոլոր տատանողական համակարգերի ընդհանուր հատկությունները.

1. Կայուն հավասարակշռության դիրքի առկայությունը.

2. Ուժի առկայությունը, որը վերադարձնում է համակարգը հավասարակշռության դիրքի:

Տատանողական շարժման բնութագրերը.

1. Ամպլիտուդա - մարմնի ամենամեծ (մոդուլով) շեղումը հավասարակշռության դիրքից։

2. Ժամանակաշրջան - ժամանակաշրջան, որի ընթացքում մարմինը կատարում է մեկ ամբողջական թրթռում:

3. Հաճախականություն - տատանումների քանակը ժամանակի միավորի վրա:

4. Փուլ (փուլային տարբերություն)

Տիեզերքում տարածվող խանգարումները, որոնք հեռանում են դրանց առաջացման վայրից, կոչվում են ալիքներ.

Ալիքի առաջացման համար անհրաժեշտ պայման է ի հայտ գալը այն ուժերի խախտման պահին, որոնք կանխում են այն, օրինակ՝ առաձգական ուժերը։

Ալիքների տեսակները.

1. Երկայնական - ալիք, որում տատանումներ են տեղի ունենում ալիքի տարածման ուղղությամբ.

2. Լայնակի - ալիք, որում տատանումները տեղի են ունենում ուղղահայաց դրանց տարածման ուղղությամբ:

Ալիքի բնութագրերը.

1. Ալիքի երկարություն - միմյանց ամենամոտ կետերի միջև հեռավորությունը, որոնք տատանվում են նույն փուլերում:

2. Ալիքի արագություն - արժեք, որը թվայինորեն հավասար է այն հեռավորությանը, որը ալիքի ցանկացած կետ անցնում է ժամանակի միավորով:

Ձայնային ալիքներ -դրանք երկայնական առաձգական ալիքներ են: Մարդու ականջը ձայնի տեսքով ընկալում է 20 Հց-ից մինչև 20000 Հց հաճախականությամբ թրթռումները։

Ձայնի աղբյուրը ձայնի հաճախականությամբ թրթռացող մարմինն է:

Ձայնի ընդունիչ - մարմին, որն ընդունակ է ընկալել ձայնային թրթռումները:

Ձայնի արագությունը այն տարածությունն է, որը ձայնային ալիքը տարածում է 1 վայրկյանում։

Ձայնի արագությունը կախված է.

2. Ջերմաստիճաններ.

Ձայնային բնութագրեր.

1. Հաճախականություն

2. սկիպիդար

3. Լայնություն

4. Ծավալ. Կախված է թրթռման ամպլիտուդից. որքան մեծ է թրթռման ամպլիտուդը, այնքան ավելի բարձր է ձայնը:

Տոմս թիվ 9. Գազերի, հեղուկների և պինդ մարմինների կառուցվածքի մոդելներ. Ատոմների և մոլեկուլների ջերմային շարժում: Բրոունյան շարժում և դիֆուզիոն: Նյութի մասնիկների փոխազդեցությունը

Գազի մոլեկուլները, շարժվելով բոլոր ուղղություններով, գրեթե չեն ձգում միմյանց և լցնում են ամբողջ անոթը։ Գազերում մոլեկուլների միջև հեռավորությունը շատ ավելի մեծ է, քան բուն մոլեկուլների չափը: Քանի որ, միջին հաշվով, մոլեկուլների միջև հեռավորությունները տասնյակ անգամ ավելի մեծ են, քան մոլեկուլների չափերը, դրանք թույլ են ձգում միմյանց: Ուստի գազերը չունեն իրենց սեփական ձևը և մշտական ​​ծավալը։

Հեղուկի մոլեկուլները մեծ հեռավորությունների վրա չեն շեղվում, և հեղուկը նորմալ պայմաններում պահպանում է իր ծավալը: Հեղուկի մոլեկուլները գտնվում են միմյանց մոտ։ Յուրաքանչյուր երկու մոլեկուլների միջև հեռավորությունը փոքր է մոլեկուլների չափից, ուստի նրանց միջև ձգողականությունը դառնում է զգալի:

Պինդ մարմիններում մոլեկուլների (ատոմների) միջև ձգողականությունը նույնիսկ ավելի մեծ է, քան հեղուկներինը։ Ուստի նորմալ պայմաններում պինդ մարմինները պահպանում են իրենց ձևն ու ծավալը։ Պինդ մարմիններում մոլեկուլները (ատոմները) դասավորված են որոշակի հերթականությամբ։ Սրանք են սառույցը, աղը, մետաղները և այլն: Այդպիսի մարմինները կոչվում են բյուրեղներ.Պինդ մարմինների մոլեկուլները կամ ատոմները թրթռում են որոշակի կետի շուրջ և չեն կարող հեռու գնալ դրանից։ Ուստի ամուր մարմինը պահպանում է ոչ միայն ծավալը, այլև իր ձևը:

Որովհետեւ նրա t-ը կապված է մոլեկուլների շարժման արագության հետ, ապա մարմինները կազմող մոլեկուլների քաոսային շարժումը կոչվում է. ջերմային շարժում... Ջերմային շարժումը տարբերվում է մեխանիկական շարժումից նրանով, որ դրան մասնակցում են բազմաթիվ մոլեկուլներ և յուրաքանչյուրը շարժվում է պատահականորեն։

Բրաունյան շարժում- Սա հեղուկի կամ գազի մեջ կասեցված փոքր մասնիկների պատահական շարժում է, որը տեղի է ունենում շրջակա միջավայրի մոլեկուլների ազդեցության տակ: Հայտնաբերվել և առաջին անգամ հետաքննվել է 1827 թվականին անգլիացի բուսաբան Ռ. Բրաունի կողմից որպես ջրի մեջ ծաղկափոշու շարժում, որը տեսանելի է մեծ խոշորացումով: Բրաունյան շարժումը չի դադարում։

Երևույթը, երբ մի նյութի մոլեկուլների փոխադարձ ներթափանցում է տեղի ունենում մյուսի մոլեկուլների միջև, կոչվում է. դիֆուզիոն.

Նյութի մոլեկուլների միջև գոյություն ունի փոխադարձ գրավչություն: Միևնույն ժամանակ տեղի է ունենում նյութի մոլեկուլների վանողություն։

Բուն մոլեկուլների չափերի հետ համեմատելի հեռավորությունների վրա ձգողականությունն ավելի նկատելի է, իսկ հետագա մոտեցմամբ՝ վանողականությունը։

Տոմս № 10 . Ջերմային հավասարակշռություն. Ջերմաստիճանը. Ջերմաստիճանի չափում. Ջերմաստիճանի հարաբերությունը արագության հետiu քաոսային մասնիկների շարժում

Երկու համակարգեր գտնվում են ջերմային հավասարակշռության վիճակում, եթե դիաթերմային միջնորմի միջոցով շփվելիս երկու համակարգերի վիճակի պարամետրերը չեն փոխվում: Դիաթերմիկ շղարշը բացարձակապես չի խանգարում համակարգերի ջերմային փոխազդեցությանը: Ջերմային շփման դեպքում երկու համակարգերը գալիս են ջերմային հավասարակշռության վիճակի:

Ջերմաստիճանը ֆիզիկական մեծություն է, որը մոտավորապես բնութագրում է մակրոսկոպիկ համակարգի մասնիկների միջին կինետիկ էներգիան ազատության մեկ աստիճանի թերմոդինամիկական հավասարակշռության վիճակում։

Ջերմաստիճանը ֆիզիկական մեծություն է, որը բնութագրում է մարմնի տաքացման աստիճանը։

Ջերմաստիճանը չափվում է ջերմաչափերի միջոցով: Ջերմաստիճանի չափման հիմնական միավորներն են Ցելսիուսը, Ֆարենհեյթը և Կելվինը։

Ջերմաչափ - սարք, որն օգտագործվում է տվյալ մարմնի ջերմաստիճանը չափելու համար՝ համեմատելով այն հղման արժեքների հետ, որոնք պայմանականորեն ընտրված են որպես հղման կետեր և թույլ են տալիս սահմանել չափման սանդղակը: Այս դեպքում տարբեր ջերմաչափեր օգտագործում են տարբեր հարաբերություններ ջերմաստիճանի և սարքի որոշ դիտելի հատկության միջև, ինչը կարելի է համարել գծայինորեն կախված ջերմաստիճանից:

Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, մասնիկների միջին արագությունը մեծանում է:

Երբ ջերմաստիճանը նվազում է, մասնիկների միջին արագությունը նվազում է:

Տոմս 11. Ներքին էներգիա. Աշխատանքը և ջերմափոխանակությունը՝ որպես ներքին էներգիայի փոփոխման եղանակներ մարմինը. Օրենքը փրկվեցՋերմային գործընթացներում էներգիայի իա

Մարմինը կազմող մասնիկների շարժման և փոխազդեցության էներգիան կոչվում է մարմնի ներքին էներգիան.

Մարմնի ներքին էներգիան կախված չէ մեխանիկական շարժումմարմինը, ոչ էլ այս մարմնի դիրքից այլ մարմինների նկատմամբ:

Մարմնի ներքին էներգիան կարող է փոխվել երկու եղանակով՝ մեխանիկական աշխատանք կատարելով կամ ջերմափոխանակմամբ։

ջերմահաղորդում.

Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մարմնի ներքին էներգիան մեծանում է: Ջերմաստիճանի նվազմամբ մարմնի ներքին էներգիան նվազում է։ Մարմնի ներքին էներգիան մեծանում է դրա վրա աշխատանք կատարելիս։

Մեխանիկական և ներքին էներգիան կարող է փոխանցվել մի մարմնից մյուսը:

Այս եզրակացությունը վավեր է բոլոր ջերմային գործընթացների համար: Ջերմափոխանակությամբ, օրինակ, ավելի տաքացած մարմինը էներգիա է տալիս, իսկ ավելի քիչ տաքացած մարմինը ստանում է էներգիա:

Երբ էներգիան փոխանցվում է մի մարմնից մյուսը, կամ երբ էներգիայի մի տեսակ փոխարկվում է մյուսի, էներգիան պահպանվում է. .

Եթե ​​մարմինների միջև տեղի է ունենում ջերմափոխանակություն, ապա բոլոր տաքացնող մարմինների ներքին էներգիան աճում է այնքան, որքան նվազում է հովացման մարմինների ներքին էներգիան։

Տոմս № 12 . Ջերմային փոխանցման տեսակները՝ ջերմահաղորդում, կոնվեկցիա, ճառագայթում: Ջերմային փոխանցման օրինակներ բնությունը և տեխնոլոգիան

Ներքին էներգիան փոխելու գործընթացը, առանց մարմնի կամ մարմնի վրա աշխատանք կատարելու, կոչվում է ջերմահաղորդում.

Ջերմային շարժման և մասնիկների փոխազդեցության արդյունքում մարմնի ավելի տաքացած մասերից էներգիայի փոխանցումը կոչվում է. ջերմային ջերմահաղորդություն.

ժամը կոնվեկցիաէներգիան տեղափոխվում է հենց գազի կամ հեղուկի շիթերով:

Ճառագայթում -ճառագայթման միջոցով ջերմության փոխանցման գործընթացը.

Ճառագայթման միջոցով էներգիայի փոխանցումը տարբերվում է ջերմության փոխանցման այլ տեսակներից նրանով, որ այն կարող է իրականացվել ամբողջական վակուումում:

Բնության և տեխնոլոգիայի մեջ ջերմության փոխանցման օրինակներ.

1. Քամիները.Մթնոլորտի բոլոր քամիները հսկայական մասշտաբով կոնվեկցիոն հոսանքներ են:

Կոնվեկցիան բացատրում է, օրինակ, քամիները և քամիները, որոնք տեղի են ունենում ծովերի ափերին: Ամառային օրերին ցամաքը արևի կողմից տաքանում է ավելի արագ, քան ջուրը, հետևաբար ցամաքի վրա օդը ավելի շատ է տաքանում, քան ջրի վրա, նրա խտությունը նվազում է, և ճնշումը դառնում է ավելի քիչ, քան ծովի վրա ավելի սառը օդի ճնշումը: Արդյունքում, ինչպես հաղորդակցվող նավերում, սառը օդը շարժվում է ծովից դեպի ափ՝ քամին փչում: Սա ցերեկային քամի է: Գիշերը ջուրը ավելի դանդաղ է սառչում, քան ցամաքը, իսկ օդը ցամաքի վրա ավելի սառը է դառնում, քան ջրի վրա: Գիշերային քամի է ձևավորվում՝ սառը օդի շարժումը ցամաքից ծով:

2. Ձգում.Մենք գիտենք, որ վառելիքի այրումն անհնար է առանց մաքուր օդի: Եթե ​​օդը չմտնի կրակի տուփ, վառարան, սամովար խողովակ, վառելիքը կդադարի այրվել։ Սովորաբար նրանք օգտագործում են օդի բնական հոսք՝ նախագիծ: Վառարանից վեր ձգում ստեղծելու համար, օրինակ, գործարանների, կայանների, էլեկտրակայանների կաթսայատներում տեղադրվում է խողովակ։ Երբ վառելիքը այրվում է, դրա մեջ օդը տաքանում է: Սա նշանակում է, որ օդի ճնշումը կրակատուփում և խողովակում դառնում է ավելի քիչ, քան արտաքին օդի ճնշումը: Ճնշման տարբերության պատճառով սառը օդը մտնում է կրակատուփ, իսկ տաք օդը բարձրանում է վեր՝ ձևավորվում է նախագիծ:

Որքան բարձր է վառարանի վերևում կառուցված ծխնելույզը, այնքան մեծ է ճնշման տարբերությունը արտաքին օդի և ծխնելույզի օդի միջև: Հետեւաբար, մղումը մեծանում է խողովակի բարձրության բարձրացման հետ:

3. Բնակելի տարածքների ջեռուցում և հովացում.Երկրի բարեխառն ու ցուրտ գոտիներում գտնվող երկրների բնակիչները ստիպված են տաքացնել իրենց տները։ Արևադարձային և մերձարևադարձային գոտիներում գտնվող երկրներում օդի ջերմաստիճանը նույնիսկ հունվարին հասնում է +20 և +30 o C-ի: Այստեղ օգտագործվում են սենյակներում օդը զովացնող սարքեր: Ներքին օդի և՛ ջեռուցումը, և՛ սառեցումը հիմնված են կոնվեկցիայի վրա:

Ցանկալի է սառեցնող սարքերը տեղադրել վերևում՝ առաստաղին ավելի մոտ, որպեսզի բնական կոնվեկցիա տեղի ունենա։ Ի վերջո, սառը օդն ավելի մեծ խտություն ունի, քան տաք օդը, և, հետևաբար, կիջնի:

Ջեռուցման սարքերը գտնվում են ներքեւում: Շատ ժամանակակից մեծ տներ հագեցած են տաք ջրի ջեռուցմամբ: Դրանում ջրի շրջանառությունը և սենյակում օդի տաքացումը տեղի է ունենում կոնվեկցիայի շնորհիվ:

Եթե ​​դրա մեջ է գտնվում շենքի ջեռուցման մոնտաժը, ապա նկուղում տեղադրվում է կաթսա, որի մեջ ջուրը ջեռուցվում է։ Տաք ջուրը կաթսայից ուղղահայաց խողովակով բարձրանում է տանկի մեջ, որը սովորաբար տեղադրվում է տան ձեղնահարկում: Տանկից քաշվում է բաշխիչ խողովակների համակարգ, որով ջուրը անցնում է բոլոր հարկերում տեղադրված ռադիատորներին, տալիս է նրանց իր ջերմությունը և վերադառնում կաթսա, որտեղ այն կրկին տաքացվում է։ Սա ջրի բնական շրջանառությունն է՝ կոնվեկցիան։

Ավելի բարդ կառույցներ օգտագործվում են ավելի մեծ շենքերում: Տաք ջուրը միանգամից մի քանի շենք է մատակարարվում հատուկ սենյակում տեղադրված կաթսայից։ Ջուրը քշվում է. պոմպեր օգտագործող շենքեր, այսինքն՝ արհեստական ​​կոնվեկցիա են ստեղծում։

4. Ջերմային փոխանցում և բուսական աշխարհ:Բույսերի զարգացման համար մեծ նշանակություն ունի օդի ստորին շերտի և հողի մակերեսային շերտի ջերմաստիճանը։

Ջերմաստիճանի փոփոխությունները տեղի են ունենում Երկրին հարող օդային շերտում և հողի վերին շերտում։ Ցերեկը հողը էներգիա է կլանում ու տաքանում, իսկ գիշերը, ընդհակառակը, սառչում է։ Նրա տաքացման և հովացման վրա ազդում է բուսականության առկայությունը։ Այսպիսով, մուգ, հերկված հողը ավելի շատ տաքանում է ճառագայթման միջոցով, բայց այն ավելի արագ ու արագ է սառչում, քան բուսականությամբ ծածկված հողը։

Հողի և օդի միջև ջերմափոխանակության վրա ազդում է նաև եղանակը։ Պարզ, անամպ գիշերներին հողը մեծապես սառչում է. հողից ճառագայթումը ազատորեն դուրս է գալիս տիեզերք: Վաղ գարնան նման գիշերները հնարավոր են հողի ցրտահարություններ։ Եթե ​​եղանակը ամպամած է, ամպերը ծածկում են Երկիրը և հանդես են գալիս որպես մի տեսակ էկրան, որը պաշտպանում է հողը ճառագայթման միջոցով էներգիայի կորստից:

Հողի տարածքի և ցամաքային օդի ջերմաստիճանի բարձրացման միջոցներից են ջերմոցները, որոնք հնարավորություն են տալիս ավելի լիարժեք օգտագործել արևային ճառագայթումը։ Հողը ծածկված է ապակե շրջանակներով կամ թափանցիկներով։ Ապակին փոխանցում է լավ տեսանելի արևի ճառագայթումը, որն ընկնելով մութ հողի վրա՝ տաքացնում է այն, բայց ավելի վատ՝ փոխանցում է անտեսանելի ճառագայթումը, որն արտանետվում է Երկրի տաքացած մակերեսից։ Բացի այդ, ապակին (կամ թաղանթը) թույլ չի տալիս տաք օդի շարժվել դեպի վեր, այսինքն՝ կոնվեկցիա: Այսպիսով, ջերմոցներում ապակին էներգիայի «ծուղակի» դեր է կատարում։ Ջերմոցների ներսում ջերմաստիճանը մոտ 10 ° C ավելի բարձր է, քան անպաշտպան գետնին:

5. Թերմոս.Ջերմության փոխանցումը ավելի տաք մարմնից ավելի ցուրտ մարմնին հանգեցնում է նրանց ջերմաստիճանների հավասարեցմանը: Հետեւաբար, եթե, օրինակ, տաք թեյնիկ մտցնեն սենյակ, այն կհովանա։ Նրա ներքին էներգիայի մի մասը կուղղվի շրջակա մարմիններին։ Մարմնի սառեցումը կամ տաքացումը կանխելու համար հարկավոր է նվազեցնել ջերմության փոխանցումը: Միևնույն ժամանակ նրանք ձգտում են համոզվել, որ էներգիան չփոխանցվի ջերմության փոխանցման երեք տեսակներից որևէ մեկով՝ կոնվեկցիա, ջերմահաղորդում և ճառագայթում:

Այն բաղկացած է երկկողմանի ապակե անոթից։ Պատերի ներքին մակերեսը ծածկված է փայլուն մետաղական շերտով, և օդը դուրս է մղվում նավի պատերի միջև ընկած տարածությունից։ Օդից զուրկ պատերի միջև եղած տարածությունը ջերմություն չի փոխանցում, փայլուն շերտը արտացոլման շնորհիվ կանխում է էներգիայի փոխանցումը ճառագայթման միջոցով։ Ապակին վնասից պաշտպանելու համար թերմոսը տեղադրվում է ստվարաթղթե կամ մետաղյա պատյանում: Նավը կնքվում է խցանով, իսկ գործի վերևում գլխարկը պտուտակված է:

Տոմս 13. Ջերմության քանակությունը. Հատուկ ջերմությունհովանոց. Հալվելը. Բյուրեղացում

Այն էներգիան, որը մարմինը ստանում կամ կորցնում է ջերմության փոխանցման ժամանակ, կոչվում է ջերմության չափը... Այն նշանակվում է Q տառով և չափվում է ջոուլներով (J): Հաշվարկվում է բանաձևով

Մարմնի տաքացման համար պահանջվող ջերմության քանակը (կամ հովացման ժամանակ թողարկվում է նրա կողմից) կախված է նյութի տեսակից, որից այն բաղկացած է, մարմնի զանգվածից և ջերմաստիճանի փոփոխությունից։

Մարմնի տաքացման համար պահանջվող կամ հովացման ընթացքում արտանետվող ջերմության քանակությունը հաշվարկելու համար հարկավոր է նյութի հատուկ ջերմությունը բազմապատկել մարմնի զանգվածով և նրա բարձր և ցածր ջերմաստիճանների տարբերությամբ:

Ֆիզիկական մեծությունը, որը ցույց է տալիս, թե որքան ջերմություն է պահանջվում 1 կգ կշռող նյութի ջերմաստիճանը 1 ° C-ով փոխելու համար, կոչվում է. հատուկ ջերմություն... Այն նշանակվում է տառով և չափվում է: Հաշվարկվում է բանաձևով

Որոշ նյութերի հատուկ ջերմություն,

Նյութի անցումը պինդ վիճակից հեղուկի կոչվում է հալվելը.

Այն ջերմաստիճանը, որում նյութը հալվում է, կոչվում է նյութի հալման կետ:

Նյութի անցումը հեղուկ վիճակից պինդի կոչվում է պնդացում կամ բյուրեղացում.

Այն ջերմաստիճանը, որում նյութը պնդանում է (բյուրեղանում), կոչվում է պնդացման կամ բյուրեղացման ջերմաստիճան։

Նյութերը պնդանում են նույն ջերմաստիճանում, որում հալվում են:

Որոշ նյութերի հալման ջերմաստիճանը, ° С

Ֆիզիկական մեծությունը, որը ցույց է տալիս, թե որքան ջերմություն պետք է հաղորդվի 1 կգ կշռող բյուրեղային մարմնին, որպեսզի այն ամբողջությամբ տեղափոխվի հեղուկ վիճակի հալման ջերմաստիճանում, կոչվում է. միաձուլման հատուկ ջերմություն... Այն նշանակվում է տառով և չափվում է: Հաշվարկվում է բանաձևով

Որոշ նյութերի միաձուլման հատուկ ջերմություն (հալման կետում)

Տոմս թիվ. 14 . Գոլորշիացում. Խտացումtion. Եռում. Օդի խոնավությունը

Հեղուկի գոլորշու վերածվելու երեւույթը կոչվում է գոլորշիացում.

Գոյություն ունի երկու եղանակով հեղուկը կարող է անցնել գազային վիճակի. գոլորշիացումև եռացող.

Գոլորշացումը, որը տեղի է ունենում հեղուկի մակերևույթից, կոչվում է գոլորշիացում.

Գոլորշիացման արագությունը կախված է հեղուկի տեսակից: Գոլորշիացումը պետք է տեղի ունենա ցանկացած ջերմաստիճանում: Գոլորշիացումը տեղի է ունենում այնքան արագ, որքան բարձր է հեղուկի ջերմաստիճանը: Հեղուկի գոլորշիացման արագությունը կախված է նրա մակերեսի մակերեսից: Քամու հետ հեղուկն ավելի արագ է գոլորշիանում։

Գոլորշիների հեղուկի վերածելու երեւույթը կոչվում է խտացում.

Եռում- սա հեղուկի ինտենսիվ անցում է գոլորշու՝ գոլորշիների փուչիկների ձևավորման և աճի պատճառով, որոնք որոշակի ջերմաստիճանում յուրաքանչյուր հեղուկի համար լողում են դեպի իր մակերես և պայթում:

Այն ջերմաստիճանը, որով հեղուկը եռում է, կոչվում է եռման կետ: Եռման ժամանակ հեղուկի ջերմաստիճանը չի փոխվում։

Որոշ նյութերի եռման կետը ° C

Այն ֆիզիկական մեծությունը, որը ցույց է տալիս, թե որքան ջերմություն է անհրաժեշտ 1 կգ կշռող հեղուկը գոլորշու վերածելու համար, կոչվում է. գոլորշիացման հատուկ ջերմություն.Այն նշանակվում է տառով և չափվում է: Հաշվարկվում է բանաձևով

Որոշ նյութերի գոլորշիացման հատուկ ջերմություն (եռման կետում)

Ամոնիակ (հեղուկ)		Օդ (հեղուկ)

Տոմս 15. Հեռ. Երկու տեսակի էլեկտրական լիցքեր. Գանձումների փոխազդեցություն. Օրենքը պահպանվում էառանց էլեկտրական լիցքավորման

Այն մարմինը, որը քսվելուց հետո դեպի իրեն է ձգում այլ մարմիններ, ասում են էլեկտրիֆիկացվածկամ ինչ նրան հաղորդվում է էլեկտրական լիցքավորման մասին։

Տարբեր նյութերից պատրաստված մարմինները կարող են էլեկտրաֆիկացվել։ Մարմինների էլեկտրիֆիկացումը տեղի է ունենում մարմինների շփման և հետագա բաժանման ժամանակ:

Էլեկտրաֆիկացման մեջ ներգրավված են երկու մարմին. Այս դեպքում երկու մարմիններն էլ էլեկտրիֆիկացված են։

Էլեկտրական լիցքերի երկու տեսակ կա.

Մետաքսին քսված ապակու վրա ստացված մեղադրանքը կանչվել է դրական,դրանք. վերագրել է «+» նշանը։ Եվ բրդի դեմ մաշված սաթի վրա ստացված մեղադրանքը կոչվեց բացասական,դրանք. վերագրել է «-» նշանը:

Նույն նշանի էլեկտրական լիցքերով մարմիններ, վանելև հակառակ նշանի էլեկտրական լիցքերով մարմիններ, փոխադարձաբար գրավում են.

Էլեկտրական լիցքի պահպանման օրենքը. Փակ համակարգում էլեկտրական լիցքերի հանրահաշվական գումարը մնում է հաստատուն։

Տոմս 16. Մշտական ​​էլեկտրական հոսանք. Էլեկտրական միացում. Էլեկտրական դիմադրություն. օրենք Օմ էլեկտրական շղթայի մի հատվածի համար

Էլեկտրական ցնցումկոչվում է լիցքավորված մասնիկների պատվիրված շարժում։ Էլեկտրական հոսանքն ունի որոշակի ուղղություն. Դրական լիցքավորված մասնիկների շարժման ուղղությունը ընդունվում է որպես հոսանքի ուղղություն։

Էլեկտրական շղթան դրանք միացնող տարբեր սարքերի և հաղորդիչների (կամ էլեկտրական հաղորդիչ միջավայրի տարրերի) մի շարք է, որոնց միջով կարող է հոսել էլեկտրական հոսանք։

Էլեկտրական դիմադրությունը էլեկտրական հաղորդունակության հակառակն է: Չափվում է Օմ-ով:

1 Օմ-ն այնպիսի հաղորդիչի դիմադրությունն է, որում 1 վոլտ ծայրերում լարման դեպքում ընթացիկ ուժը 1 ամպեր է:

Օհմի օրենքը շղթայի մի հատվածի համար. Շղթայի մի հատվածի հոսանքն ուղիղ համեմատական ​​է այս հատվածի ծայրերում գտնվող լարմանը և հակադարձ համեմատական ​​է նրա դիմադրությանը.

Տոմս № 17 . Էլեկտրական հոսանքի աշխատանքը և հզորությունը. օրենք Ջուլ- Լենց. Ջերմության օգտագործումը տեխնոլոգիայի ընթացիկ գործողությունները

Էլեկտրական հոսանքի աշխատանքը շղթայի մի հատվածում հավասար է այս հատվածի ծայրերում գտնվող լարման արտադրյալին ընթացիկ ուժով և այն ժամանակով, որի ընթացքում կատարվել է աշխատանքը:

Աշխատանքը չափվում է ջոուլներով (J) կամ վտ/վրկ (W? S):

Էլեկտրական հոսանքի հզորությունը հավասար է լարման և հոսանքի արտադրյալին։

Հզորությունը չափվում է վտ-ով (Վտ):

Ջուլ-Լենցի օրենքը. հոսանք ունեցող հաղորդիչի կողմից թողարկված ջերմության քանակը հավասար է ընթացիկ ուժի քառակուսու արտադրյալին, հաղորդիչի դիմադրությանը և ժամանակին:

Օգտագործելով հոսանքի ջերմային ազդեցությունը տեխնիկայում.

Ժամանակակից շիկացած լամպի հիմնական մասը վոլֆրամի բարակ մետաղալարից պատրաստված պարույր է: Վոլֆրամը հրակայուն մետաղ է, որի հալման ջերմաստիճանը 3387 ° C է: Շիկացած լամպի մեջ վոլֆրամի կծիկը տաքանում է մինչև 3000 ° C, այս ջերմաստիճանում այն ​​հասնում է սպիտակ ջերմության և փայլում է պայծառ լույսով: Պարույրը դրվում է ապակե կոլբայի մեջ, որից պոմպով օդ է դուրս մղվում, որպեսզի պարույրը չայրվի։ Բայց վակուումում վոլֆրամը արագ գոլորշիանում է, պարույրը դառնում է ավելի բարակ և նաև համեմատաբար արագ այրվում։ Վոլֆրամի արագ գոլորշիացումը կանխելու համար ժամանակակից լամպերը լցված են ազոտով, երբեմն իներտ գազերով, ինչպիսիք են կրիպտոնը կամ արգոնը: Գազի մոլեկուլները կանխում են վոլֆրամի մասնիկների արտազատումը թելից, այսինքն՝ կանխում են շիկացած թելի ոչնչացումը։

Հոսանքի ջերմային ազդեցությունն օգտագործվում է տարբեր էլեկտրական ջեռուցման սարքերում և կայանքներում: Տանը լայնորեն օգտագործվում են էլեկտրական վառարաններ, արդուկներ, թեյնիկներ, կաթսաներ։ Արդյունաբերության մեջ հոսանքի ջերմային ազդեցությունն օգտագործվում է պողպատի և շատ այլ մետաղների հատուկ դասերի ձուլման, էլեկտրական եռակցման համար։ Գյուղատնտեսության մեջ ջերմոցները, կերային շոգենավերը, ինկուբատորները տաքացնում են էլեկտրական հոսանքի օգնությամբ, հացահատիկը չորացնում, պատրաստում սիլոս։

Ցանկացած ջեռուցման էլեկտրական սարքի հիմնական մասն է ջեռուցման տարր:Ջեռուցման տարրը բարձր դիմադրողականությամբ հաղորդիչ է, որը, ի լրումն, կարող է դիմակայել առանց փլուզման, մինչև բարձր ջերմաստիճանի... Առավել հաճախ նիկելի, երկաթի, քրոմի և մանգանի համաձուլվածքը, որը հայտնի է որպես «նիկրոմ», օգտագործվում է ջեռուցման տարրի արտադրության համար։

Ջեռուցման տարրում մետաղալարի կամ ժապավենի տեսքով հաղորդիչը փաթաթված է ջերմակայուն նյութից պատրաստված ափսեի վրա՝ միկա, կերամիկա: Օրինակ, նիկրոմի ժապավենը էլեկտրական արդուկում ծառայում է որպես ջեռուցման տարր, որից տաքանում է երկաթի ստորին հատվածը։

Տոմս № 18 . Էլեկտրական դաշտ. Էլեկտրական դաշտի գործողությունը էլեկտրական լիցքերի վրա. Կոնդենսատոր. Էներգիա էլկոնդենսատորի էլեկտրական դաշտը

Էլեկտրական դաշտը նյութի հատուկ ձև է, որը գոյություն ունի անկախ դրա մասին մեր պատկերացումներից:

Էլեկտրական դաշտի հիմնական հատկությունը որոշակի ուժգնությամբ էլեկտրական լիցքերի վրա նրա ազդեցությունն է։

Անշարժ լիցքերի էլեկտրական դաշտը կոչվում է էլեկտրաստատիկ: Ժամանակի ընթացքում այն ​​չի փոխվում։ Էլեկտրաստատիկ դաշտը ստեղծվում է միայն էլեկտրական լիցքերով։ Այն գոյություն ունի այդ լիցքերը շրջապատող տարածության մեջ և անքակտելիորեն կապված է դրանց հետ:

Կոնդենսատորբաղկացած է երկու հաղորդիչներից, որոնք բաժանված են դիէլեկտրական շերտով, որոնց հաստությունը փոքր է հաղորդիչների չափսերի համեմատ։

Հաղորդավարներն այս դեպքում կոչվում են կոնդենսատորային թիթեղներ: .

Կոնդենսատորի էներգիան համաչափ է նրա էլեկտրական հզորությանը և թիթեղների միջև լարման քառակուսուն: Այս ամբողջ էներգիան կենտրոնացած է էլեկտրական դաշտում։ Դաշտի էներգիայի խտությունը համամասնական է դաշտի ուժգնության քառակուսուն։

Տոմս 19. Oersted-ի փորձը. Հոսանքի մագնիսական դաշտ. Մագնիսների փոխազդեցություն. Մագնիսական գործողությունհոսանք ունեցող հաղորդիչի համար

Oersted-ի փորձը.

Տեղադրեք հոսանքի աղբյուրի միացումում ներառված հաղորդիչը մագնիսական ասեղի վերևում՝ իր առանցքին զուգահեռ: Երբ միացումը փակ է, մագնիսական ասեղը շեղվում է իր սկզբնական դիրքից: Երբ միացումը բացվում է, մագնիսական ասեղը վերադառնում է իր սկզբնական դիրքին: Սա նշանակում է, որ հոսանքի հաղորդիչը և մագնիսական ասեղը փոխազդում են միմյանց հետ:

Կատարված փորձը ենթադրում է հաղորդիչի շուրջ էլեկտրական հոսանքի առկայությունը մագնիսական դաշտը. Այն նաև գործում է մագնիսական ասեղի վրա՝ շեղելով այն։

Մագնիսական դաշտ գոյություն ունի հոսանք ունեցող ցանկացած հաղորդիչի շուրջ, այսինքն՝ շարժվող էլեկտրական լիցքերի շուրջ։Էլեկտրական հոսանքը և մագնիսական դաշտը միմյանցից անբաժանելի են։

Այն գծերը, որոնց երկայնքով փոքր մագնիսական նետերի առանցքները գտնվում են մագնիսական դաշտում, կոչվում են մագնիսական դաշտի մագնիսական գծեր: Ուղղությունը, որը ցույց է տալիս մագնիսական ասեղի հյուսիսային բևեռը դաշտի յուրաքանչյուր կետում, ընդունվում է որպես մագնիսական դաշտի մագնիսական գծի ուղղություն:

Հոսանքի մագնիսական դաշտի մագնիսական գծերը փակ կորեր են, որոնք շրջապատում են հաղորդիչը։

Այն մարմինները, որոնք երկար ժամանակ պահպանում են մագնիսացումը, կոչվում են մշտական ​​մագնիսներկամ պարզապես մագնիսներ.

Մագնիսի այն վայրերը, որտեղ հայտնաբերված են ամենաուժեղ մագնիսական գործողությունները, կոչվում են մագնիսական բևեռներ... Ցանկացած մագնիս, ինչպես մեզ հայտնի մագնիսական ասեղը, պետք է ունենա երկու բևեռ. Հյուսիսային (Ն) և հարավային (Ս).

Մագնիսը բերելով մագնիսական ասեղի բևեռներին՝ կարող եք նկատել, որ նետի հյուսիսային բևեռը ետ է մղվում մագնիսի հյուսիսային բևեռից և ձգվում դեպի հարավային բևեռ։ Նետի հարավային բևեռը հեռանում է մագնիսի հարավային բևեռից և ձգվում է հյուսիսային բևեռով:

Նկարագրված փորձերի հիման վրա կարելի է անել հետևյալ եզրակացությունը. հակառակ մագնիսական բևեռները ձգում են, մինչդեռ նույնանուն մագնիսական բևեռները վանում են։Այս կանոնը վերաբերում է նաև էլեկտրամագնիսներին:

Մագնիսների փոխազդեցությունը բացատրվում է նրանով, որ ցանկացած մագնիսի շուրջ կա մագնիսական դաշտ։ Մեկ մագնիսի մագնիսական դաշտը գործում է մեկ այլ մագնիսի վրա, և, ընդհակառակը, երկրորդ մագնիսի մագնիսական դաշտը գործում է առաջինի վրա։

Մագնիսական դաշտը որոշակի ուժով գործում է այս դաշտում հոսանք ունեցող ցանկացած հաղորդիչի վրա:

Տոմս 20. Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի երևույթը. Ինդուկցիոն հոսանք. Ֆարադեյի փորձերը. Փոփոխական ընթացիկ

Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի երևույթըբաղկացած է փակ հանգույցում էլեկտրական հոսանքի առաջացումից, երբ մագնիսական հոսքը փոխվում է այս օղակով սահմանափակված մակերեսով:

Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի երեւույթից առաջացող էլեկտրական հոսանքը կոչվում է ինդուկցիա.

Ֆարադեյի փորձերը.

Էլեկտրական հոսանքը, որը ժամանակի հետ պարբերաբար փոփոխվում է բացարձակ արժեքով և ուղղությամբ, կոչվում է փոփոխականներ.

Տոմս 21. Ուղղագիծ լույսի տարածման օրենքը. Լույսի արտացոլման օրենքը. Հարթ հայելի. Երևույթը նախկոտրող լույս

Ուղղագիծ լույսի տարածման օրենքը. լույսը թափանցիկ միջավայրում տարածվում է ուղիղ գծով։

Լույսի արտացոլման օրենքները. 1. Միջադեպը և արտացոլված ճառագայթները գտնվում են նույն հարթության վրա, որի ուղղահայացը գծված է ճառագայթի անկման կետում երկու միջավայրերի միջերեսին: 2. Անկման անկյունը հավասար է անդրադարձման անկյան:

Հայելին, որի մակերեսը հարթություն է, կոչվում է հարթ հայելի։

Հարթ հայելու մեջ առարկայի պատկերն ունի հետևյալ հատկանիշները. այս պատկերը երևակայական է, ուղիղ, իր չափով հավասար, այն գտնվում է հայելու հետևում նույն հեռավորության վրա, որի դեպքում առարկան գտնվում է հայելու դիմաց։ .

Լույսի բեկում- լույսի տարածման ուղղության փոփոխության երևույթը, երբ այն անցնում է երկու արագության միջերեսով:

Տոմս 22. Տեսապակի. Ոսպնյակի կիզակետային երկարությունը: Պատկերի կառուցում հավաքման ոսպնյակի մեջ: Աչք որպես օպտիկական համակարգ

Ոսպնյակները ուռուցիկ են և գոգավոր:

Նախ դիտարկենք ուռուցիկ ոսպնյակի հատկությունները:

Եկեք ամրացնենք ոսպնյակը օպտիկական սկավառակի մեջ և ուղղենք նրա օպտիկական առանցքին զուգահեռ ճառագայթների ճառագայթ (նկ. 150): Մենք կտեսնենք, որ ճառագայթները բեկվում են երկու անգամ՝ երբ նրանք օդից անցնում են ոսպնյակ և երբ այն թողնում են օդ: Արդյունքում նրանք կփոխեն իրենց ուղղությունը և հատվում են ոսպնյակի օպտիկական առանցքի վրա ընկած մի կետում. այս կետը կոչվում է ֆոկուսային ոսպնյակ Ֆ. Ոսպնյակի օպտիկական կենտրոնից այս կետի հեռավորությունը կոչվում է ոսպնյակի կիզակետային երկարությունը;այն նաև նշվում է տառով Ֆ.

Ուռուցիկ ոսպնյակը կոչվում է հավաքող ոսպնյակ:

Գոգավոր ոսպնյակը կոչվում է ցրող ոսպնյակ:Բայց գոգավոր (ցրող) ոսպնյակն ունի ֆոկուս, միայն այն երևակայական.Եթե ​​նման ոսպնյակից դուրս եկող ճառագայթների շեղվող ճառագայթը շարունակվում է իրենց ուղղությանը հակառակ ուղղությամբ, ապա ճառագայթների երկարացումները կհատվեն F կետում։ , ընկած օպտիկական առանցքի վրա նույն կողմից, որտեղից լույսն ընկնում է ոսպնյակի վրա: Այս կետը կոչվում է ցրող ոսպնյակի երևակայական ֆոկուս

Եթե ​​առարկան գտնվում է ոսպնյակի և դրա կիզակետի միջև, ապա նրա պատկերը մեծացած է, երևակայական, ուղիղ, և այն գտնվում է ոսպնյակի նույն կողմում, ինչ օբյեկտը և ավելի հեռու, քան առարկան:

Եթե ​​առարկան գտնվում է ոսպնյակի կիզակետի և կրկնակի ֆոկուսի միջև, ապա ոսպնյակը նրան տալիս է ընդլայնված, շրջված, իրական պատկեր; այն գտնվում է ոսպնյակի մյուս կողմում՝ առարկայի նկատմամբ, առանց կիզակետային երկարության կրկնակի չափի:

Եթե ​​օբյեկտը գտնվում է ոսպնյակի կրկնակի կիզակետի հետևում, ապա ոսպնյակը նրան տալիս է ոսպնյակի մյուս կողմում ընկած առարկայի կրճատված, շրջված, իրական պատկեր, որը ընկած է ոսպնյակի մյուս կողմում՝ դրա կիզակետի և կրկնակի ֆոկուսի միջև։

Մարդու աչքը գրեթե գնդաձեւ է, այն պաշտպանված է խիտ պատյանով, որը կոչվում է սկլերա.Սկլերայի առաջի մասը - եղջերաթաղանթթափանցիկ. Եղջերաթաղանթի հետևում գտնվում է Իրիս,որոնք տարբեր մարդիկ կարող են տարբեր գույն ունենալ: Եղջերաթաղանթի և ծիածանաթաղանթի միջև է ջրային հեղուկ.

Ծիածանաթաղանթում անցք կա... աշակերտ,որի տրամագիծը, կախված լուսավորությունից, կարող է տատանվել մոտ 2-ից 8 մմ: Այն փոխվում է, քանի որ ծիածանաթաղանթն ի վիճակի է ընդարձակվել:

Աշակերտի հետևում կա թափանցիկ մարմին, որը նման է հավաքման ոսպնյակին տեսապակի,նա շրջապատված է մկաններըամրացնելով այն սկլերային:

Ոսպնյակի հետևում գտնվում է ապակենման մարմին.Այն թափանցիկ է և լրացնում է աչքի մնացած մասը։ Սկլերայի հետևի մասը՝ ֆոնդը, ծածկված է ցանցային պատյան:Ցանցաթաղանթը կազմված է ամենալավ մանրաթելերից, որոնք ծածկում են ֆոնդը վիլլի նման: Նրանք ներկայացնում են պատառաքաղված վերջավորություններ օպտիկական նյարդ,զգայուն լույսի նկատմամբ.

Աչքի մեջ ընկնող լույսը բեկվում է աչքի առջեւի մակերեսին՝ եղջերաթաղանթում, ոսպնյակում և ապակենման մարմնում, ինչի պատճառով ցանցաթաղանթի վրա ձևավորվում է խնդրո առարկա առարկաների իրական, կրճատված, շրջված պատկերը։

Լույսը, որն ընկնում է օպտիկական նյարդի ծայրերին, որոնք կազմում են ցանցաթաղանթը, գրգռում է այս վերջավորությունները։ Գրգռումները նյարդաթելերի երկայնքով փոխանցվում են ուղեղ, և մարդը տեսողական տպավորություն է ստանում, տեսնում առարկաներ։ Տեսողության գործընթացը շտկված է ..........