Как называется явление при котором
Задания к тексту «Диффузия в газах» для ОВЗ
Задания к тексту направлены на проверку сформированности различных информационных умений:
Внимательно прочитайте текст по теме «Диффузия в газах». После прочтения текста Вам необходимо ответить на вопросы, решить качественные задачи и выполнить экспериментальное задание
Слово диффузия происходит от латинского «diffusio» – распространение, растекание или «diffundere» – распространять. Диффузия – процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму. Примером диффузии в газах является распространение запаха цветов, слезы из-за нарезания лука, шлейф духов, который можно почувствовать в воздухе, дым костра распространяется на большие расстояния, но запах распространяется не мгновенно, а спустя некоторое время. Промежутки между частицами в воздухе довольно большие, частицы двигаются хаотично, поэтому диффузия газообразных веществ, происходит достаточно быстро. Движению молекул пахучего вещества в определенном направлении мешает движение молекул воздуха. Траектория движения каждой частицы газа представляет собой ломаную линию, т.к. при столкновениях она меняет направление и скорость движения и через некоторое время часть молекул попадает в нос человеку, и он чувствует запах.
Явление диффузии показывает, что молекулы все время хаотично движутся в различных направлениях. Такое движение называется молекулярным тепловым движением. Благодаря явлению диффузии нижний слой атмосферы – тропосфера – состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого газа и паров воды. Деревья выделяют кислород и поглощают углекислый газ с помощью диффузии. Природный горючий газ, которым мы пользуемся дома, не имеет ни цвета, ни запаха. При утечке заметить его невозможно, поэтому на распределительных станциях газ смешивают с особым веществом, обладающим резким, неприятным запахом, который легко ощущается человеком. Скорость протекания диффузии зависит от: агрегатного состояния вещества; массы молекул; температуры.
Вариант 1
Задания 1
1. Что такое диффузия?
А. Явление проникновения молекул одного вещества между молекулами другого.
Б. Явление, при котором вещества смешиваются друг с другом.
В. Явление, при котором вещества сами собой смешиваются друг с другом.
2. В каком состоянии вещества диффузия протекает наиболее быстро?
3. Что доказывает процесс диффузии?
А. что молекулы взаимодействуют между собой
Б. что молекулы состоят из атомов
В. что молекулы непрерывно хаотично движутся
4. Какой важный вывод можно сделать из явления диффузии о строении вещества?
А. Молекулы всех веществ неподвижны.
Б. Молекулы всех веществ непрерывно движутся.
В. Все тела состоят из мельчайших частиц.
5. Зависит ли диффузия от температуры?
А.Чем выше температура, тем диффузия протекает быстрее.
Б.Чем выше температура, тем диффузия протекает медленнее.
В.Диффузия не зависит от температуры.
Задания 2. Выберите правильное утверждение.
1. В одном конце школьного коридора начали красить пол.
А. Если в коридоре сквозняк, запах распространяется медленнее.
Б. Чем ниже температура, тем быстрее распространяется запах краски.
В. Запах краски распространяется благодаря движению молекул.
Г. Диффузия в твердых телах происходит быстрее, чем в воздухе.
Утверждение
Влияет ли диффузия на экологию
Запах березового веника в жаркой бане распространяется быстрее, чем в прохладной
При использовании фена волосы высыхают тем быстрее, чем теплее воздух
Зимой диффузия произойдет быстрее на чердаке.
Явление диффузии говорит о том, что молекулы неподвижны
Диффузия не имеет значения в жизни растений, только для жизни человека
Молекулы кислорода проникают во все клетки организма человека
Задания 3
1. Большинство клопов, божьи коровки, некоторые листоеды используют для своей защиты резкие запахи. Запах клопов отвратительный, а божьи коровки выделяют желтую пахучую ядовитую жидкость. Объясните передачу запахов.
2. Природные горючие газы не имеют запаха. Поэтому с целью быстрейшего обнаружения опасных скоплений газа в помещениях в него примешивают пахучее вещество – одорант. Объясните, почему достаточно всего несколько граммов одоранта на тысячи кубических метров газа, чтобы придать ему запах
3. Запахи, ощущаются на большом расстояние не мгновенно, а спустя некоторое время. Почему?
4. При ремонте дороги асфальт разогревают. Почему запах разогретого асфальта ощущается издалека, а запах остывшего асфальта мы не чувствуем?
5. Почему во время пожара, спускаясь по лестнице, следует закрывать рот и нос влажным носовым платком?
Задание 4. Наблюдение явления диффузии в газах
Сергей исследовал зависимость скорости распространения аромата духов в комнате от температуры: из одной части комнаты в другую аромат духов распространился за 20 с, Сергей, разбрызгал духи около настольной лампы, время – 14 с. Сделайте вывод о зависимости скорости диффузии и температуры.
Вариант 2
Задания 1
1. Как называется явление, при котором соприкасающиеся вещества сами собой смешиваются друг с другом?
2. Как зависит процесс диффузии от температуры?
А. Процесс диффузии ускоряется с ростом температуры
Б. Процесс диффузии замедляется с ростом температуры
В. Процесс диффузии не зависит от изменения температуры
3. В стакан с водой упала капля краски. Через некоторое время вся вода оказалась окрашенной. Какое явление было причиной распространения молекул краски по всему объему воды? Температура воды в стакане была всюду одинаковой.
4. Что является причиной явления диффузии?
А. Движение молекул.
Б. Наличие промежутков;
Задания 2. Выберите правильное утверждение
Утверждение
Вещество состоит из мельчайших частиц, едва различимых невооруженным глазом
Молекулы воды такие же как молекулы льда
Чем горячее тело, тем больше скорость молекул
У холодного тела молекулы не движутся
Молекулы любого вещества могут перемешиваться
Диффузия не имеет значения в жизни растений, только для жизни человека
Молекулы кислорода проникают во все клетки организма человека
2. Выберите из предложенного перечня два утверждения из наблюдений. Укажите их номера.
А. Процесс диффузии можно наблюдать в газах и жидкостях.
Б. Скорость диффузии зависит от температуры вещества.
В. Скорость диффузии зависит от агрегатного состояния вещества.
Г. Скорость диффузии зависит от рода жидкостей.
Задания 3
1. Чем объяснить распространение в воздухе запахов бензина, цветов, лака и других пахучих веществ совершенно спокойной атмосфере?
2. Ой, и пахнет у нас в классе при работе со спиртовкой! Как вы думаете, почему запах быстро становиться ощутимым?
3. Откуда в воде берется воздух, которым дышат рыбы?
4. Почему углекислый газ не скапливается вокруг нас?
5. Почему траектория движения каждой частицы представляет собой ломаную линию?
Задания 4
Опыт. Наблюдение явления диффузии в жидкости.
1. В стакан с водой капнули «зеленку» и пронаблюдали, как происходит процесс диффузии;
2. Провели этот же опыт, поставив стакан с водой в тарелку с горячей водой, процесс произошел гораздо быстрее, чем в первом случае
Явление самоиндукции
Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).
Магнитный поток
Прежде чем говорить об электромагнитной индукции и самоиндукции, нам нужно определить сущность магнитного потока.
Представьте, что вы взяли в руки обруч и вышли на улицу в ливень. Потоки воды будут проходить через обруч.
Если держать обруч горизонтально, то через него пройдет много воды. А если начать его поворачивать — уже меньше, потому что он расположен не под прямым углом к вертикали.
Теперь давайте поставим обруч вертикально — ни одной капли не пройдет сквозь него (если ветер не подует, конечно).
Магнитный поток очень похож на поток воды, проходящей через обруч, только считаем мы величину прошедшего через площадь магнитного поля, а не дождя.
Магнитным потоком через площадь S контура называют скалярную физическую величину, равную произведению:
Магнитный поток
Ф — магнитный поток [Вб]
B — магнитная индукция [Тл]
S — площадь пронизываемой поверхности [м 2 ]
n — вектор нормали (перпендикуляр к поверхности) [-]
Магнитный поток можно наглядно представить как величину, пропорциональную числу магнитных линий, проходящих через данную площадь.
В зависимости от угла α магнитный поток может быть положительным (α 90°). Если α = 90°, то магнитный поток равен 0.
Изменить магнитный поток можно, меняя площадь контура, модуль индукции поля или расположение контура в магнитном поле (поворачивая его).
В случае неоднородного магнитного поля и неплоского контура магнитный поток находят как сумму магнитных потоков, пронизывающих площадь каждого из участков, на которые можно разбить данную поверхность.
Электромагнитная индукция
Электромагнитная индукция — явление возникновения тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего его.
Явление электромагнитной индукции открыл Майкл Фарадей в ходе серии опытов.
Опыт раз. На одну непроводящую основу намотали две катушки таким образом, что витки одной катушки были расположены между витками второй. Витки первой катушки были замкнуты на гальванометр, а второй — подключены к источнику тока.
При замыкании ключа и протекании тока по второй катушке в первой возникал импульс тока. При размыкании ключа также наблюдался импульс тока, но ток через гальванометр тек в противоположном направлении.
Опыт два. Первую катушку подключили к источнику тока, а вторую — к гальванометру. При этом вторая катушка перемещалась относительно первой. При приближении или удалении катушки фиксировался ток.
Опыт три. Катушку замкнули на гальванометр, а магнит передвигали относительно катушки.
Вот что показали эти опыты:
Почему возникает индукционный ток?
Ток в цепи может существовать, когда на свободные заряды действуют сторонние силы. Работа этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль замкнутого контура равна электродвижущей силе (ЭДС).
Значит, при изменении числа магнитных линий через поверхность, ограниченную контуром, в нем появляется ЭДС, которую называют ЭДС индукции.
Самоиндукция
Представим себе любую электрическую цепь, параметры которой можно менять. Если мы изменим силу тока в этой цепи — например, подкрутим реостат или подключим другой источник тока — произойдет изменение магнитного поля. В результате этого изменения в цепи возникнет дополнительный индукционный ток за счет электромагнитной индукции, о которой мы говорили выше. Такое явление называется самоиндукцией, а возникающий при этом ток — током самоиндукции.
Формула магнитного потока для самоиндукции
Ф = LI
Ф — собственный магнитный поток [Вб]
L — индуктивность контура [Гн]
I — сила тока в контуре [А]
Онлайн-подготовка к ОГЭ по физике поможет снять стресс перед экзаменом и получить высокий балл.
Самоиндукция — это возникновение в проводящем контуре ЭДС, создаваемой вследствие изменения силы тока в самом контуре.
Самоиндукция чем-то напоминает инерцию: как в механике нельзя мгновенно остановить движущееся тело, так и ток не может мгновенно приобрести определенное значение за счет самоиндукции.
Представим цепь, состоящую из двух одинаковых ламп, параллельно подключенных к источнику тока. Если мы последовательно со второй лампой включим в эту цепь катушку, то при замыкании цепи произойдет следующее:
При размыкании цепи сила тока быстро уменьшается, и возникающая ЭДС самоиндукции препятствует уменьшению магнитного потока. При этом индуцированный ток направлен так же, как и исходный. ЭДС самоиндукции может во многом раз превысить внешнюю ЭДС. Поэтому электрические лампочки так часто перегорают при отключении света.
ЭДС самоиндукции
ξis — ЭДС самоиндукции [В]
ΔФ/Δt — скорость изменения магнитного потока [Вб/с]
ΔI/Δt — скорость изменения силы тока в контуре [А/с]
L — индуктивность [Гн]
Знак минуса в формуле закона электромагнитной индукции указывает на то, что ЭДС индукции препятствует изменению магнитного потока, который вызывает ЭДС. При решении расчетных задач знак минуса не учитывается.
Индуктивность
Индуктивность — это способность накапливать магнитное поле. Она характеризует способность проводника сопротивляться электрическому току. Проще всего это делать с помощью катушки, потому что катушка состоит из витков, которые представляют собой контуры. Вспомните про магнитный поток и обруч под дождем — в контуре создается магнитный поток. Где поток, там и электромагнитная индукция.
Индуктивность контура зависит от его формы и размеров, от магнитных свойств окружающей среды и не зависит от силы тока в контуре.
Можно ли увеличивать индуктивность катушки?
Конечно! Можно увеличить число витков, например. Или поместить в центр катушки железный сердечник.
Как работает катушка
Вокруг каждого проводника, по которому протекает ток, образуется магнитное поле. Если поместить проводник в переменное поле — в нем возникнет ток.
Магнитные поля каждого витка катушки складываются. Поэтому вокруг катушки, по которой протекает ток, возникает сильное магнитное поле. При изменении силы тока в катушке будет изменяться и магнитный поток вокруг нее.
Задачка раз
На рисунке приведен график зависимости силы тока от времени в электрической цепи, индуктивность которой 1 мГн. Определите модуль ЭДС самоиндукции в интервале времени от 15 до 20 с. Ответ выразите в мкВ.
Решение
За время от 15 до 20 с сила тока изменилась от 20 до 0 мА. Модуль ЭДС самоиндукции равен:
Ответ: модуль ЭДС самоиндукции с 15 до 20 секунд равен 4 мкВ.
Задачка два
По проволочной катушке протекает постоянный электрический ток силой 2 А. При этом поток вектора магнитной индукции через контур, ограниченный витками катушки, равен 4 мВб. Электрический ток какой силы должен протекать по катушке для того, чтобы поток вектора магнитной индукции через указанный контур был равен 6 мВб?
Решение
При протекании тока через катушку индуктивности возникает магнитный поток, численно равный Ф = LI.
Отсюда индуктивность катушки равна:
Тогда для достижения значений потока вектора магнитной индукции в 6 мВб ток будет равен:
Ответ: для достижения значений потока вектора магнитной индукции в 6 мВб необходим ток в 3 А.