ठोस और तरल पदार्थ के बीच प्रसार. गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों में प्रसार

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पदार्थ की तीन अवस्थाएँ

अणु का आयाम लगभग 10‾¹ºm है

आइए दोहराएँ

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"मैं कल्पना से पैदा हुई 1000 राय से ऊपर एक अनुभव को महत्व देता हूं"

एम. वी. लोमोनोसोव

• भौतिक ज्ञान के स्रोत

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एक प्रकार कि गति

1827 में रॉबर्ट ब्राउन ने एक माइक्रोस्कोप के तहत पौधे के पराग के निलंबन का अवलोकन करते हुए पाया कि कण निरंतर गति में थे, जो जटिल प्रक्षेप पथ का वर्णन करते थे।

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प्रसार देखा गया

• गैसों में
• तरल पदार्थ में
• ठोस पदार्थों में

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सुगंधित तेल और रेजिन का व्यापक रूप से इत्र उद्योग, औषधीय अरोमाथेरेपी और चर्च की जरूरतों के लिए उपयोग किया जाता है।

गैसों का गैसों में प्रसार

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गैसों का गैसों में प्रसार

• सुगंधि
• तेल
• रेजिन
• चमेली की पंखुड़ियाँ
• गुलाब की पंखुड़ियाँ
• लोहबान
• अगरबत्ती का पेड़

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हममें से कौन वसंत की रात की गंध से प्रभावित नहीं हुआ है? हम पक्षी चेरी, बबूल और बकाइन की गंध महसूस कर सकते थे। फूलों की गंध के अणु हवा में फैल जाते हैं।

गैसों का गैसों में प्रसार

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चाय, कॉफी और कोको का सेवन आमतौर पर टॉनिक फसलों के रूप में किया जाता है।

चाय की मातृभूमि चीन है, कॉफी की मातृभूमि अफ्रीका है, कोको की मातृभूमि अमेरिका है। इन पेय पदार्थों की सुगंध के तेजी से फैलने को इस तथ्य से समझाया जाता है कि गंधयुक्त पदार्थ के अणु हवा के अणुओं के बीच घुस जाते हैं।

गैसों का गैसों में प्रसार

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कीड़े संवाद करने का सबसे अधिक तरीक़ा घ्राण रसायनों के माध्यम से करते हैं, जिनका उपयोग जानवर खुद को बचाने या ध्यान आकर्षित करने के लिए करते हैं।

• गंधों का स्थानांतरण प्रसार के माध्यम से होता है।

गैसों का गैसों में प्रसार

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• आकर्षक
• फेरोमोन, हार्मोन.
• गैसों का गैसों में प्रसार
• फ्रेग्रेन्स
• तितलियों
• मई भृंग
• फेरेट्स
• खटमल
• पशुफार्म
• घृणित
• repellents

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वन ग्रह के फेफड़े हैं, जो सभी जीवित चीजों को सांस लेने में मदद करते हैं।

शहरी हवा में औद्योगिक परिसर, परिवहन और उपयोगिताओं के काम से उत्पन्न बहुत सारे गैसीय पदार्थ (कार्बन मोनोऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड, सल्फर) होते हैं।

वनों द्वारा वायु शुद्धिकरण की प्रक्रिया को प्रसार द्वारा समझाया जा सकता है।

गैसों का गैसों में प्रसार

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प्राकृतिक ज्वलनशील गैस का न तो रंग होता है और न ही गंध।

गैसों का गैसों में प्रसार

विसरण के कारण गैस पूरे कमरे में फैल जाती है, जिससे एक विस्फोटक मिश्रण बनता है।

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वायु शुद्धिकरण से जुड़ी पर्यावरणीय समस्या को हल करने के तरीके:

1) निकास पाइप पर फिल्टर;

2) सड़कों के किनारे और उद्यमों के आसपास ऐसे पौधे उगाना जो हानिकारक पदार्थों को अवशोषित करते हैं।

गैसों का गैसों में प्रसार

• चिनार

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वायु अणुओं और अमोनिया अणुओं के प्रसार की प्रक्रिया का अवलोकन (सूचक लिटमस पेपर है, जो क्षारीय माध्यम की उपस्थिति को रिकॉर्ड करता है)

हमारा प्रयोग

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हवा में आग से निकलने वाले धुएं के घुलने का अवलोकन करना।

हमारा प्रयोग

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हमारा प्रयोग

कमरे में एयर फ्रेशनर की महक फैलाना.

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मधुमक्खी का जहर एक रंगहीन, सुगंधित गंध और उच्च जैविक गतिविधि वाला पारदर्शी तरल है।

मधुमक्खी के जहर का तेजी से प्रवेश शरीर में जैविक प्रक्रियाओं से जुड़ा है

(जहर के अणुओं की गति और संयोजी ऊतक के अंतरकोशिकीय द्रव के साथ उनकी बातचीत के साथ)।

द्रव का द्रव में विसरण

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

द्रव का द्रव में विसरण

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द्रव का द्रव में विसरण

• हरा
• काला

ठोस अवस्था में चाय का रंग इस बात पर निर्भर करता है कि पत्तियों को कैसे संसाधित किया गया है।

चाय बनाना पानी के अणुओं और पौधों के रंग पदार्थ के प्रसार पर आधारित है।

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हमारा प्रयोग

हम आपको चाय पर आमंत्रित करते हैं।

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हमारा प्रयोग

ठंडे और गर्म पानी के साथ चाय बनाते समय प्रसार की दर की तुलना।

बढ़ते तापमान के साथ प्रसार प्रक्रिया तेज हो जाती है; गैसों की तुलना में अधिक धीरे-धीरे होता है।

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नींबू का एक टुकड़ा डालने से चाय हल्की हो जाती है.

हमारा प्रयोग

चाय का रंग केवल तटस्थ वातावरण (पानी) में भूरा होता है।

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हमारा प्रयोग

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

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नमक की गंध, आयोडीन की गंध.

अभेद्य और गौरवान्वित

चट्टानें पत्थर की थूथनें

उन्हें पानी से बाहर निकाला जा रहा है...

यू. ड्रुनिना

हर साल 2 अरब टन नमक वायुमंडल में प्रवेश करता है।

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स्मॉग एक पीला कोहरा है जो हम जिस हवा में सांस लेते हैं उसे जहरीला बना देता है।

स्मॉग श्वसन और हृदय रोगों और कमजोर मानव प्रतिरक्षा का मुख्य कारण है।

गैसों में ठोस का प्रसार

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गैसों में ठोस का प्रसार

शहरी हवा में पाए जाने वाले कण.

• पौधा पराग
• सूक्ष्मजीव और उनके बीजाणु
• सूखी रेत
• कोयले की धूल
• सीमेंट की धूल
• उर्वरक
• अदह
• कैडमियम
• बुध
• नेतृत्व करना
• लौह ऑक्साइड
• कॉपर ऑक्साइड
• कण त्रिज्या, µm
• 20 – 60
• 1 - 15
• 200 - 2000
• 10 – 400
• 10 – 150
• 30 – 800
• 10 – 200
• 0,5-1
• 0,1-1
• 0,1-1

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सब्जियों का अचार बनाने की प्रक्रिया को कैसे समझाया जाए?

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किसी ठोस का द्रव में विसरण

मशरूम का अचार

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फलों का अचार

किसी ठोस का द्रव में विसरण

नमकीन बनाते समय, नमक के क्रिस्टल जलीय घोल में Na और Cl आयनों में टूट जाते हैं, बेतरतीब ढंग से चलते हैं और खाद्य उत्पादों के छिद्रों के बीच की जगह घेर लेते हैं।

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जैम और कॉम्पोट्स बनाना.

किसी ठोस का द्रव में विसरण

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औद्योगिक उत्पादन में चुकंदर से चीनी का उत्पादन

किसी ठोस का द्रव में विसरण

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पोटेशियम परमैंगनेट क्रिस्टल को पानी में घोलना।

हमारा प्रयोग

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हमारा प्रयोग

गर्म पानी में चीनी के क्रिस्टल घोलना।

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म्यूकल्टिना टैबलेट को पानी में घोलें।

हमारा प्रयोग

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घर पर मसालेदार खीरे, साउरक्रोट, नमकीन मछली और चरबी बनाना।

हमारा प्रयोग

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लोहे और स्टील के हिस्सों को कठोरता, पहनने के प्रतिरोध और अंतिम ताकत प्रदान करने के लिए, उनकी सतहों को कार्बन (सीमेंटेशन) के साथ फैलाना संतृप्ति के अधीन किया जाता है।

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अंग्रेजी धातुविज्ञानी विलियम रॉबर्ट्स-ऑस्टिन ने इस सिलेंडर को 10 दिनों तक लगभग 200 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर भट्ठी में रखकर सीसे में सोने के प्रसार को मापा।

सोने के परमाणु पूरे सीसे सिलेंडर में समान रूप से वितरित थे।

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हमारा प्रयोग

पोटेशियम परमैंगनेट और मोम अणुओं के प्रसार की घटना का अवलोकन।

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हमारा प्रयोग

• तीन सप्ताह में परिणाम.
• दो महीने बीत गए.
• ठोस पदार्थों के अणु सबसे धीमी गति से फैलते हैं।

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• प्रसार का कारण अणुओं की अनियमित गति है।
• प्रसार की दर संपर्क निकायों के एकत्रीकरण की स्थिति पर निर्भर करती है।
• गैसों में विसरण तेज़, तरल पदार्थों में धीमा और ठोस पदार्थों में बहुत धीमा होता है।
• बढ़ते तापमान के साथ, माध्यम की चिपचिपाहट और कण आकार में कमी के साथ प्रसार प्रक्रिया तेज हो जाती है।

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1. कौन सा चित्र उच्च आवर्धन पर सूक्ष्मदर्शी के नीचे पानी की एक बूंद को सबसे सही ढंग से दिखाता है?

2. दो पदार्थों के कणों के मॉडल बनाकर दिखाएँ कि जब वे स्वतः मिश्रित होते हैं तो पदार्थ में क्या होता है।

3. ऐसा चित्र चुनें जिसमें तीरों की दिशा किसी पदार्थ में दो कणों की गति की दिशा को सही ढंग से इंगित करती हो।

वर्णन करें कि पदार्थ में कण किस प्रकार गति करते हैं।

अफ्रीका में उगने वाले ताड़ के कणों और साइबेरिया में उगने वाले देवदार के कणों की गति से किस नृत्य या धुन की तुलना की जा सकती है?

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हर कोई जानता है कि प्याज कितना स्वास्थ्यवर्धक है। लेकिन जब हम इसे काटते हैं तो आंसू बहाते हैं. समझाइए क्यों?

इसे प्रसार की घटना द्वारा समझाया गया है। इसका कारण वाष्पशील पदार्थ लैक्रिमेटर है, जो आँसू का कारण बनता है। यह आंख की श्लेष्मा झिल्ली के तरल पदार्थ में घुल जाता है, जिससे सल्फ्यूरिक एसिड निकलता है, जो आंख की श्लेष्मा झिल्ली को परेशान करता है।

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मध्यवर्ती स्तर: 1. किस नमकीन पानी में - गर्म या ठंडा - खीरे तेजी से पकेंगे?

2. निम्न गुणवत्ता वाले पेंट से रंगे कपड़े को गीले होने पर हल्के रंग के लिनेन के संपर्क में क्यों नहीं रखा जा सकता है?

पर्याप्त स्तर: 1. आग का धुआँ, ऊपर की ओर उठता हुआ, शांत मौसम में भी जल्दी दिखाई देना क्यों बंद कर देता है?

2. क्या भली भांति बंद करके सील किए गए तहखाने में गंध फैल जाएगी जहां बिल्कुल कोई ड्राफ्ट नहीं है?

उच्च स्तर: 1. ईथर युक्त एक खुले बर्तन को एक पैमाने पर संतुलित किया गया और अकेला छोड़ दिया गया। कुछ देर बाद तराजू का संतुलन बिगड़ गया। क्यों?

2. मनुष्यों और जानवरों की श्वसन प्रक्रियाओं के लिए प्रसार का क्या महत्व है?

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1. अनुच्छेद संख्या 9, अनुच्छेद के लिए प्रश्न;

2. प्रायोगिक कार्य (घर पर देखी गई प्रसार घटना का वर्णन करें)।

3. प्रश्न का उत्तर लिखित में दें:

समय के साथ मीठी चाशनी का स्वाद फल जैसा क्यों हो जाता है? (औसत स्तर)

नमकीन हेरिंग थोड़ी देर पानी में छोड़ने के बाद कम नमकीन क्यों हो जाती है? (पर्याप्त स्तर)

चिपकाने और सोल्डरिंग करते समय तरल गोंद और पिघला हुआ सोल्डर का उपयोग क्यों किया जाता है? (उच्च स्तर)

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1. सेम्के ए.आई. "भौतिकी में गैर-मानक समस्याएं", यारोस्लाव: विकास अकादमी, 2007।

2. शुस्तोवा एल.वी., शुस्तोव एस.बी. "पारिस्थितिकी की रासायनिक नींव।" एम.: शिक्षा, 1995।

3. लुकाशिक वी.आई. 7-8 ग्रेड के लिए भौतिकी समस्या पुस्तक। एम.: शिक्षा, 2002.

4. काट्ज़ टी.एस.बी. भौतिकी पाठों में बायोफिज़िक्स। एम.: शिक्षा, 1998.

5. भौतिकी का विश्वकोश। एम.: अवंता+, 1999।

6. बोगदानोव के.यू. एक भौतिकशास्त्री एक जीवविज्ञानी के पास जा रहा है। एम.: नौका, 1986।

7. एनोकोविच ए.एस. भौतिकी की पुस्तिका. एम.: शिक्षा, 1990.

8. ओल्गिन ओ.आई. विस्फोट के बिना प्रयोग। एम.: रसायन विज्ञान, 1986।

9. कोवतुनोविच एम.जी. "भौतिकी ग्रेड 7-11 में घरेलू प्रयोग।" एम.: मानवतावादी प्रकाशन केंद्र, 2007।

10. इंटरनेट संसाधन.

साहित्य

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पाठ मकसद:

शैक्षिक: किसी दिए गए विषय पर छात्रों के ज्ञान को समेकित करें, उन्हें एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में किसी पदार्थ के अणुओं के व्यवहार को समझना और उनका वर्णन करना सिखाएं, प्रकृति और मानव जीवन में प्रसार प्रक्रिया के महत्व को समझाएं।

शैक्षिक: छात्रों में वैज्ञानिक ढंग से सोचने की क्षमता का विकास जारी रखें।

शैक्षिक: छात्रों में विभिन्न भौतिक कानूनों के बारे में अर्जित ज्ञान के साथ प्रकृति में देखी गई घटनाओं की तुलना करने की क्षमता पैदा करना।

महत्वपूर्ण पदों:

वस्तुस्थितिपदार्थ की एक अवस्था है जिसे कुछ गुणों के एक समूह द्वारा चित्रित किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, मात्रा, आकार, आदि को संरक्षित करने या संरक्षित करने में असमर्थता)।

प्रसार

पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति की अवधारणा।

हमारे चारों ओर की दुनिया जटिल और परिवर्तनशील है। साथ ही, हम यह भी देख पा रहे हैं कि दुनिया की असीमित विविधता आख़िरकार इतनी असीमित नहीं है। हम अक्सर एक ही पदार्थ को विभिन्न अवस्थाओं में देखते हैं।

सबसे सरल उदाहरण जिसके द्वारा मैं अपने शब्दों की सत्यता साबित कर सकता हूं वह है पानी। इसे विभिन्न अवस्थाओं में देखना सबसे आसान है - यह भाप है या कोहरा है, यह बर्फ है या बर्फ है, यह रसोई में नल से बहता हुआ तरल पदार्थ है। किसी न किसी रूप में पानी की जो भी विशेषताएँ हों, वह सदैव पानी ही रहता है - उसकी संरचना नहीं बदलती। ये वही 2 हाइड्रोजन अणु और 1 ऑक्सीजन अणु हैं।

यदि हम अपने द्वारा लिए गए उदाहरण का उपयोग करना जारी रखते हैं, तो हम देख सकते हैं कि पानी की ये 3 अवस्थाएँ कुछ बाहरी स्थितियों पर निर्भर करती हैं। इस प्रकार, पानी 0 डिग्री पर जम जाता है, बर्फ में बदल जाता है, और पानी 100 डिग्री पर उबलकर भाप में बदल जाता है। यह तस्वीर पानी की तीनों अवस्थाओं को स्पष्ट रूप से दर्शाती है:

चावल। 1: पानी की 3 भौतिक अवस्थाएँ

तो, हमने जो उदाहरण दिया है उस पर ध्यानपूर्वक विचार करने के बाद हम क्या निष्कर्ष निकाल सकते हैं? वे इस प्रकार होंगे:

किसी पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति किसी पदार्थ की वह स्थिति होती है जिसे कुछ शर्तों के तहत कुछ गुणों (उदाहरण के लिए, मात्रा, आकार आदि को संरक्षित करने या संरक्षित करने में असमर्थता) के एक सेट द्वारा चित्रित किया जा सकता है।

न केवल पानी एकत्रीकरण की तीन अवस्थाओं में हो सकता है: ठोस, तरल और गैसीय। यह सभी पदार्थों में निहित है।

कभी-कभी, एकत्रीकरण की उपरोक्त तीन अवस्थाओं में एक चौथाई जोड़ा जाता है - प्लाज्मा। आप निम्न चित्र से अंदाज़ा लगा सकते हैं कि प्लाज्मा कैसा दिखता है:

चावल। 2: प्लाज्मा लैंप

लेकिन आप हाई स्कूल में भौतिकी और रसायन विज्ञान के पाठों में प्लाज्मा के बारे में अधिक विस्तार से सीखेंगे।

प्रसार प्रक्रिया

जैसा कि हम सभी पहले ही सीख चुके हैं, सभी पदार्थ छोटे कणों - आयनों, परमाणुओं, अणुओं से बने होते हैं, जो निरंतर गति में होते हैं। यह वह गति है जो प्रसार की प्रक्रिया को घटित करने का कारण बनती है।

प्रसार एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें पदार्थों के अणुओं का अन्य पदार्थों के अणुओं के बीच के स्थान में पारस्परिक प्रवेश शामिल होता है।

आइए एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में प्रसार पर करीब से नज़र डालें।

गैसों में प्रसार

आइए एक साथ गैसों में प्रसार की प्रक्रिया का उदाहरण दें। इस घटना की अभिव्यक्ति के प्रकार इस प्रकार हो सकते हैं:

फूलों की खुशबू फैलाना;

प्याज काटने पर आ जाते हैं आंसू;

इत्र का एक निशान जिसे हवा में महसूस किया जा सकता है।

हवा में कणों के बीच का अंतराल काफी बड़ा होता है, कण अव्यवस्थित रूप से चलते हैं, इसलिए गैसीय पदार्थों का प्रसार काफी तेजी से होता है।

आइए इस प्रक्रिया को प्रदर्शित करने वाला एक वीडियो देखें:

द्रवों में प्रसार.

तरल पदार्थ में पदार्थों के कण, और ये अक्सर पदार्थों के आयन होते हैं, एक दूसरे के साथ काफी दृढ़ता से बातचीत करते हैं। वहीं, आयनों के बीच की दूरी काफी बड़ी होती है, जिससे कण आसानी से मिल पाते हैं।

निम्नलिखित वीडियो चित्र दिखाता है कि तरल पदार्थों में प्रसार प्रक्रिया कैसे होती है। पानी की सतह पर गिरने वाले पेंट के कण आसानी से फैल जाते हैं, यानी पानी में घुस जाते हैं।

चावल। 3: पेंट के कण पानी में फैल जाते हैं.

आप पोटेशियम परमैंगनेट क्रिस्टल के विघटन के उदाहरण का उपयोग करके वीडियो में उसी प्रक्रिया को देख सकते हैं, लेकिन गतिशीलता में:

ठोस पदार्थों में प्रसार.

ठोस पदार्थों की संरचना अलग-अलग हो सकती है और वे अणुओं, परमाणुओं या आयनों से बने होते हैं। किसी भी मामले में, शरीर चाहे किसी भी सूक्ष्म कण से बना हो, इन कणों की एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया बहुत मजबूत होती है। इस तथ्य के बावजूद कि वे, ये कण, अभी भी गति करते हैं, ये गतियाँ बहुत महत्वहीन हैं। कणों के बीच का स्थान छोटा होता है, जिससे अन्य पदार्थों के लिए उनके बीच प्रवेश करना मुश्किल हो जाता है। ठोस पदार्थों में विसरण की प्रक्रिया बहुत धीमी होती है और नग्न आंखों से दिखाई नहीं देती।

आइए इसके बारे में एक वीडियो देखें:

एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में प्रसार प्रक्रिया की ख़ासियतों के बारे में जानने के बाद, हमने देखा कि यह प्रक्रिया समान रूप से तेज़ नहीं है। प्रसार की दर किस पर निर्भर करती है? इस प्रश्न का एक उत्तर हमारे पास पहले से ही है - प्रसार प्रक्रिया की दर पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति पर निर्भर करती है।

आप और मैं यह भी जानते हैं कि तापमान बढ़ने पर पदार्थों के कण तेजी से चलने लगते हैं। क्या इसका मतलब यह है कि बढ़ते तापमान के साथ प्रसार प्रक्रिया भी तेज हो जाएगी? उत्तर स्पष्ट है. पुष्टि करने के लिए, आइए वीडियो देखें:

एक पदार्थ के दूसरे पदार्थ में प्रसार की तीव्रता भी इन पदार्थों की सांद्रता और बाहरी प्रभावों पर निर्भर करती है (उदाहरण के लिए, यदि आप बस आयोडीन के घोल को पानी में डालते हैं और यदि आप इसे मिलाते हैं, तो जिस दर से घोल प्राप्त होता है एक समान रंग अलग होगा)।

निष्कर्ष

1. किसी पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति किसी पदार्थ की एक ऐसी स्थिति है जिसे कुछ शर्तों के तहत कुछ गुणों (उदाहरण के लिए, मात्रा, आकार, आदि को संरक्षित करने या संरक्षित करने में असमर्थता) के एक सेट द्वारा चित्रित किया जा सकता है। न केवल पानी एकत्रीकरण की तीन अवस्थाओं में हो सकता है: ठोस, तरल और गैसीय। यह सभी पदार्थों में निहित है।

2. प्रसार एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें पदार्थों के अणुओं का अन्य पदार्थों के अणुओं के बीच के स्थानों में पारस्परिक प्रवेश होता है।

3. प्रसार की दर इस पर निर्भर करती है: तापमान, एकाग्रता, बाहरी प्रभाव और पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति।

मानव जीवन में प्रसार की प्रक्रिया को अधिक महत्व देना कठिन है। उदाहरण के लिए, एल्वियोली की सबसे पतली दीवार के माध्यम से फेफड़ों की केशिकाओं में ऑक्सीजन का प्रवेश प्रसार के कारण होता है। वायुकोश की दीवारें बहुत पतली होती हैं; भौतिक दृष्टिकोण से, वायुकोशीय दीवार एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली होती है। वायुमंडलीय हवा में ऑक्सीजन की सांद्रता इसकी सांद्रता और केशिका रक्त की तुलना में बहुत अधिक है, यही कारण है कि ऑक्सीजन अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से प्रवेश करती है - जहां इसकी मात्रा कम होती है। प्रसार के कारण हम सांस लेते हैं।

यह प्रक्रिया आंशिक रूप से पाचन तंत्र से रक्त में पोषक तत्वों के प्रवेश और कई दवाओं के प्रभाव को भी सुनिश्चित करती है।

यह आंकड़ा योजनाबद्ध रूप से दिखाता है कि मानव आंत में पोषक तत्व कैसे अवशोषित होते हैं।

चावल। 4: स्तनपायी की छोटी आंत

ग्रन्थसूची

विषय पर पाठ: "गैसों, तरल पदार्थों, ठोस पदार्थों में प्रसार", लेखक सेलेज़नेवा ए.एम., म्यूनिसिपल एजुकेशनल इंस्टीट्यूशन सेकेंडरी स्कूल नंबर 7, बोयारका, कीव क्षेत्र।

पेरीश्किन ए.वी. "भौतिकी 7वीं कक्षा", मॉस्को, बस्टर्ड, 2006

रोडिना एन.ए., ग्रोमोव एस.वी., "भौतिकी", एम., मीर, 2002

बोरिसेंको आई.एन. द्वारा संपादित और भेजा गया।.

पाठ पर काम किया:

रोजमर्रा की जिंदगी में व्यावहारिक समस्याओं को हल करने के लिए अर्जित ज्ञान और कौशल को लागू करें

छात्र स्मृति और सोच के अपने संसाधनों का उपयोग करके कार्य पूरा करते हैं, याद करते हैं, लक्ष्य प्राप्त करते हैं। वे एक उत्तर बनाते हैं, अपना दृष्टिकोण व्यक्त करते हैं और आम सहमति पर पहुंचते हैं।

कार्य प्रक्रिया के दौरान अपने स्वयं के समय, अपने स्वयं के और अपने वार्ताकार के बयानों की शुद्धता और क्रम को नियंत्रित करें

प्रकृति और प्रौद्योगिकी में प्रसार

वे उन पाठों के साथ काम करते हैं जो प्रत्येक समूह को प्राप्त होंगे। प्रत्येक समूह का कार्य पाठ में मुख्य बिंदुओं को उजागर करना और इस क्षेत्र में प्रसार प्रक्रिया के अनुप्रयोग के बारे में एक कहानी लिखना है। एक समूह से कई वक्ता हो सकते हैं।

समूह 1 का पाठ. वनस्पति जगत में प्रसार

के.ए. तिमिरयाज़ेव ने कहा: "चाहे हम मिट्टी में पाए जाने वाले पदार्थों के कारण जड़ के पोषण के बारे में बात करें, चाहे हम वायुमंडल के कारण पत्तियों के हवाई पोषण के बारे में बात करें या पड़ोसी के दूसरे अंग की कीमत पर एक अंग के पोषण के बारे में बात करें।" - हर जगह हम स्पष्टीकरण के लिए समान कारणों का सहारा लेंगे: प्रसार"।
दरअसल, पादप जगत में प्रसार की भूमिका बहुत महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, पेड़ों के पत्तों के मुकुट के महान विकास को इस तथ्य से समझाया गया है कि पत्तियों की सतह के माध्यम से प्रसार विनिमय न केवल श्वसन का कार्य करता है, बल्कि आंशिक रूप से पोषण भी करता है। वर्तमान में, फलों के पेड़ों के शीर्ष पर छिड़काव करके पत्ते खिलाने का व्यापक रूप से अभ्यास किया जाता है।
विसरित प्रक्रियाएँ प्राकृतिक जलाशयों और एक्वैरियमों को ऑक्सीजन की आपूर्ति करने में प्रमुख भूमिका निभाती हैं। रुके हुए पानी में ऑक्सीजन उनकी मुक्त सतह के माध्यम से विसरण के कारण पानी की गहरी परतों तक पहुँचती है। इसलिए, पानी की मुक्त सतह पर कोई भी प्रतिबंध अवांछनीय है। उदाहरण के लिए, पानी की सतह को ढकने वाली पत्तियाँ या डकवीड पानी तक ऑक्सीजन की पहुंच को पूरी तरह से रोक सकते हैं और इसके निवासियों की मृत्यु का कारण बन सकते हैं। इसी कारण से, संकीर्ण गर्दन वाले बर्तन मछलीघर के रूप में उपयोग के लिए अनुपयुक्त हैं।

पाठ 2 समूह. मानव पाचन और श्वसन में प्रसार की भूमिका

पोषक तत्वों का सबसे बड़ा अवशोषण छोटी आंत में होता है, जिसकी दीवारें विशेष रूप से इसके लिए अनुकूलित होती हैं। मानव आंत का आंतरिक सतह क्षेत्रफल 0.65 m2 है। यह विली से ढका हुआ है - 0.2-1 मिमी ऊंचे श्लेष्म झिल्ली की सूक्ष्म संरचनाएं, जिसके कारण आंत का वास्तविक सतह क्षेत्र 4-5 एम 2 तक पहुंच जाता है, यानी। पूरे शरीर के सतह क्षेत्र से 2-3 गुना तक पहुँच जाता है। आंत में पोषक तत्वों के अवशोषण की प्रक्रिया प्रसार के कारण संभव होती है।
श्वसन - पर्यावरण से शरीर में उसके पूर्णांकों के माध्यम से ऑक्सीजन का स्थानांतरण - जितनी तेजी से होता है, शरीर और पर्यावरण का सतह क्षेत्र उतना ही बड़ा होता है, और जितना धीमा होता है, शरीर के पूर्णांक उतने ही मोटे और घने होते हैं। इससे यह स्पष्ट है कि छोटे जीव, जिनकी सतह का क्षेत्रफल शरीर के आयतन की तुलना में बड़ा होता है, विशेष श्वसन अंगों के बिना भी कर सकते हैं, विशेष रूप से बाहरी आवरण के माध्यम से ऑक्सीजन के प्रवाह से संतुष्ट होते हैं।
कोई व्यक्ति कैसे सांस लेता है? मनुष्यों में, शरीर की पूरी सतह सांस लेने में भाग लेती है - एड़ी की सबसे मोटी त्वचा से लेकर बालों से ढकी खोपड़ी तक। छाती, पीठ और पेट की त्वचा विशेष रूप से तीव्रता से सांस लेती है। दिलचस्प बात यह है कि सांस लेने की तीव्रता के मामले में त्वचा के ये क्षेत्र फेफड़ों की तुलना में काफी अधिक तीव्र होते हैं। समान आकार की श्वसन सतह के साथ, यहां ऑक्सीजन को 28% तक अवशोषित किया जा सकता है और कार्बन डाइऑक्साइड को फेफड़ों की तुलना में 54% अधिक छोड़ा जा सकता है। हालाँकि, संपूर्ण श्वसन प्रक्रिया में, फेफड़ों की तुलना में त्वचा की भागीदारी नगण्य होती है, क्योंकि फेफड़ों के कुल सतह क्षेत्र में, यदि आप सभी 700 मिलियन एल्वियोली का विस्तार करते हैं, तो दीवारों के माध्यम से सूक्ष्म बुलबुले बनते हैं, जिनके बीच गैस विनिमय होता है। हवा और रक्त, लगभग 90-100 m2 है, और मानव त्वचा का कुल सतह क्षेत्र लगभग 2 m2 है, यानी, 45-50 गुना कम। इस प्रकार, मनुष्यों, जानवरों और पौधों की जीवन प्रक्रियाओं में प्रसार का बहुत महत्व है। प्रसार के लिए धन्यवाद, फेफड़ों से ऑक्सीजन मानव रक्त में और रक्त से ऊतकों में प्रवेश करती है।

समूह 3 का पाठ.प्रौद्योगिकी में प्रसार का अनुप्रयोग.

उद्योग में प्रसार का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। धातुओं की विसरण वेल्डिंग विसरण की घटना पर आधारित है। प्रसार वेल्डिंग विधि का उपयोग धातुओं, अधातुओं, धातुओं और अधातुओं और प्लास्टिक को जोड़ने के लिए किया जाता है। भागों को मजबूत वैक्यूम के साथ एक बंद वेल्डिंग कक्ष में रखा जाता है, संपीड़ित किया जाता है और 800 डिग्री तक गर्म किया जाता है। इस मामले में, संपर्क सामग्रियों की सतह परतों में परमाणुओं का तीव्र पारस्परिक प्रसार होता है। डिफ्यूजन वेल्डिंग का उपयोग मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स और सेमीकंडक्टर उद्योगों और सटीक इंजीनियरिंग में किया जाता है।
कुचले हुए ठोस पदार्थ से घुलनशील पदार्थ निकालने के लिए एक प्रसार उपकरण का उपयोग किया जाता है। ऐसे उपकरण मुख्य रूप से चुकंदर चीनी उत्पादन में व्यापक हैं, जहां उनका उपयोग पानी के साथ गर्म किए गए चुकंदर के चिप्स से चीनी का रस प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
धातुकरण की प्रक्रिया प्रसार की घटना पर आधारित है - किसी उत्पाद की सतह को धातु या मिश्र धातु की एक परत के साथ कवर करना ताकि उसे भौतिक, रासायनिक और यांत्रिक गुण प्रदान किए जा सकें जो धातुकृत सामग्री के गुणों से भिन्न होते हैं। इसका उपयोग उत्पादों को जंग से बचाने, घिसाव, संपर्क विद्युत चालकता बढ़ाने और सजावटी उद्देश्यों के लिए किया जाता है। स्टील भागों की कठोरता और गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए कार्बराइजेशन का उपयोग किया जाता है। इसमें स्टील के हिस्सों को ग्रेफाइट पाउडर के साथ एक बॉक्स में रखा जाता है, जिसे एक थर्मल भट्टी में स्थापित किया जाता है। प्रसार के कारण, कार्बन परमाणु भागों की सतह परत में प्रवेश करते हैं। प्रवेश की गहराई थर्मल ओवन में भागों के तापमान और होल्डिंग समय पर निर्भर करती है।

समूह 4 के लिए पाठ.लेकिन प्रसार हमेशा इंसानों के लिए अच्छा नहीं होता है। दुर्भाग्य से, इस घटना की हानिकारक अभिव्यक्तियों पर ध्यान देना आवश्यक है। उद्यमों की चिमनियाँ वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और सल्फर उत्सर्जित करती हैं। वर्तमान में, वायुमंडल में गैस उत्सर्जन की कुल मात्रा प्रति वर्ष 40 बिलियन टन से अधिक है। वायुमंडल में अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड पृथ्वी के जीवित जगत के लिए खतरनाक है, प्रकृति में कार्बन चक्र को बाधित करता है और अम्लीय वर्षा के निर्माण की ओर ले जाता है। प्रसार की प्रक्रिया नदियों, समुद्रों और महासागरों के प्रदूषण में एक बड़ी भूमिका निभाती है। दुनिया में औद्योगिक और घरेलू अपशिष्ट जल का वार्षिक निर्वहन लगभग 10 ट्रिलियन टन है।
जल निकायों के प्रदूषण से उनमें जीवन लुप्त हो जाता है और पीने के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी को शुद्ध करना पड़ता है, जो बहुत महंगा है। इसके अलावा, दूषित पानी में रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं, जिससे गर्मी निकलती है। पानी का तापमान बढ़ जाता है और पानी में ऑक्सीजन की मात्रा कम हो जाती है, जो जलीय जीवों के लिए बुरा है। पानी के बढ़ते तापमान के कारण, कई नदियाँ अब सर्दियों में नहीं जमतीं।
औद्योगिक पाइपों और ताप विद्युत संयंत्रों के पाइपों से हानिकारक गैसों के उत्सर्जन को कम करने के लिए विशेष फिल्टर लगाए जाते हैं। जल निकायों के प्रदूषण को रोकने के लिए यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि कचरा, खाद्य अपशिष्ट, खाद और विभिन्न प्रकार के रसायन तटों के पास न फेंके जाएं।

कार्य का पाठ छवियों और सूत्रों के बिना पोस्ट किया गया है।
कार्य का पूर्ण संस्करण पीडीएफ प्रारूप में "कार्य फ़ाइलें" टैब में उपलब्ध है

प्रसार प्रकृति में, मानव जीवन में और प्रौद्योगिकी में बहुत बड़ी भूमिका निभाता है। प्रसार प्रक्रियाएँ मनुष्यों और जानवरों के जीवन पर सकारात्मक और नकारात्मक दोनों प्रभाव डाल सकती हैं। सकारात्मक प्रभाव का एक उदाहरण पृथ्वी की सतह के निकट वायुमंडलीय वायु की एक समान संरचना को बनाए रखना है। विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में, जीवित और निर्जीव प्रकृति में होने वाली प्रक्रियाओं में प्रसार एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह रासायनिक प्रतिक्रियाओं के पाठ्यक्रम को प्रभावित करता है।

प्रसार की भागीदारी के साथ या जब यह प्रक्रिया बाधित और परिवर्तित होती है, तो प्रकृति और मानव जीवन में नकारात्मक घटनाएं घटित हो सकती हैं, जैसे मानव तकनीकी प्रगति के उत्पादों के साथ पर्यावरण का व्यापक प्रदूषण।

प्रासंगिकता:प्रसार यह सिद्ध करता है कि पिंड उन अणुओं से बने हैं जो यादृच्छिक गति में हैं; मानव जीवन, जानवरों और पौधों के साथ-साथ प्रौद्योगिकी में भी प्रसार का बहुत महत्व है।

लक्ष्य:

साबित करें कि प्रसार तापमान पर निर्भर करता है;

घरेलू प्रयोगों में प्रसार के उदाहरणों पर विचार करें;

सुनिश्चित करें कि विभिन्न पदार्थों में प्रसार अलग-अलग तरीके से होता है।

पदार्थों के तापीय प्रसार पर विचार करें।

अनुसंधान के उद्देश्य:

"प्रसार" विषय पर वैज्ञानिक साहित्य का अध्ययन करें।

पदार्थ के प्रकार और तापमान पर प्रसार दर की निर्भरता सिद्ध करें।

पर्यावरण और मनुष्यों पर प्रसार घटना के प्रभाव का अध्ययन करें।

सबसे दिलचस्प प्रसार प्रयोगों का वर्णन करें और डिज़ाइन करें।

तलाश पद्दतियाँ:

साहित्य और इंटरनेट सामग्री का विश्लेषण।

पदार्थ के प्रकार और तापमान पर प्रसार की निर्भरता का अध्ययन करने के लिए प्रयोगों का संचालन करना।

परिणामों का विश्लेषण.

अध्ययन का विषय:प्रसार की घटना, विभिन्न कारकों पर प्रसार के पाठ्यक्रम की निर्भरता, प्रकृति, प्रौद्योगिकी और रोजमर्रा की जिंदगी में प्रसार की अभिव्यक्ति।

परिकल्पना:मानव और प्रकृति के लिए प्रसार का बहुत महत्व है।

1.सैद्धांतिक भाग

1.1.प्रसार क्या है?

प्रसार संपर्क पदार्थों का सहज मिश्रण है, जो अणुओं की अराजक (अव्यवस्थित) गति के परिणामस्वरूप होता है।

एक अन्य परिभाषा: प्रसार ( अव्य. फैलाना- फैलाव, प्रसार, अपव्यय) - उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से कम सांद्रता वाले क्षेत्र में पदार्थ या ऊर्जा को स्थानांतरित करने की प्रक्रिया।

प्रसार का सबसे प्रसिद्ध उदाहरण गैसों या तरल पदार्थों का मिश्रण है (यदि स्याही को पानी में डाला जाए, तो तरल कुछ समय बाद एक समान रंग का हो जाएगा)।

प्रसार तरल पदार्थ, ठोस और गैसों में होता है। गैसों में प्रसार सबसे तेजी से होता है, तरल पदार्थों में धीमा होता है, और ठोस पदार्थों में भी धीमा होता है, जो इन मीडिया में कणों की तापीय गति की प्रकृति के कारण होता है। प्रत्येक गैस कण का प्रक्षेपवक्र एक टूटी हुई रेखा है, क्योंकि टकराव के दौरान कण अपनी गति की दिशा और गति बदल देते हैं। सदियों से, श्रमिकों ने कार्बन वातावरण में ठोस लोहे को गर्म करके धातुओं को वेल्ड किया और स्टील का उत्पादन किया, इस प्रक्रिया के दौरान होने वाली प्रसार प्रक्रियाओं का थोड़ा सा भी अंदाजा लगाए बिना। केवल 1896 में समस्या का अध्ययन करना शुरू किया।

अणुओं का प्रसार बहुत धीमा होता है। उदाहरण के लिए, यदि एक गिलास पानी के नीचे चीनी का एक टुकड़ा रखा जाए और पानी को हिलाया न जाए, तो घोल को एकरूप होने में कई सप्ताह लगेंगे।

1.2. प्रकृति में प्रसार की भूमिका

विसरण की सहायता से विभिन्न गैसीय पदार्थ हवा में फैलते हैं: उदाहरण के लिए, आग का धुआं लंबी दूरी तक फैलता है। यदि आप व्यवसायों की चिमनियों और कारों के निकास पाइपों को देखें, तो कई मामलों में आप पाइपों के पास धुआं देख सकते हैं। और फिर वह कहीं गायब हो जाता है. धुआं फैलने के कारण हवा में घुल जाता है। अगर धुआं घना हो तो उसका गुबार काफी दूर तक फैलता है।

प्रसार का परिणाम वेंटिलेशन के दौरान कमरे में तापमान का बराबर होना हो सकता है। उसी प्रकार वायु प्रदूषण हानिकारक औद्योगिक उत्पादों और वाहन निकास गैसों से होता है। हम घर में जिस प्राकृतिक ज्वलनशील गैस का उपयोग करते हैं वह रंगहीन और गंधहीन होती है। यदि कोई रिसाव है, तो इसे नोटिस करना असंभव है, इसलिए वितरण स्टेशनों पर गैस को एक विशेष पदार्थ के साथ मिलाया जाता है जिसमें तेज, अप्रिय गंध होती है, जिसे बहुत कम सांद्रता पर भी मनुष्य आसानी से महसूस कर सकते हैं। यह सावधानी आपको रिसाव होने पर कमरे में गैस के संचय को तुरंत नोटिस करने की अनुमति देती है (चित्र 1)।

प्रसार की घटना के लिए धन्यवाद, वायुमंडल की निचली परत - क्षोभमंडल - में गैसों का मिश्रण होता है: नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प। प्रसार की अनुपस्थिति में, पृथक्करण गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में होगा: नीचे भारी कार्बन डाइऑक्साइड की एक परत होगी, इसके ऊपर - ऑक्सीजन, ऊपर - नाइट्रोजन, अक्रिय गैसें (छवि 2)।

हम इस घटना को आकाश में भी देखते हैं। बिखरते बादल भी प्रसार का एक उदाहरण हैं, और जैसा कि एफ. टुटेचेव ने इस बारे में सटीक रूप से कहा है: "आसमान में बादल पिघल रहे हैं..." (चित्र 3)

जब नदियाँ समुद्र में बहती हैं तो प्रसार का सिद्धांत खारे पानी के साथ ताजे पानी के मिश्रण पर आधारित होता है। मिट्टी में विभिन्न लवणों के घोल का प्रसार पौधों के सामान्य पोषण में योगदान देता है।

प्रसार पौधों और जानवरों के जीवन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। चींटियाँ गंधयुक्त तरल की बूंदों से अपना रास्ता चिह्नित करती हैं और घर का रास्ता ढूंढती हैं (चित्र 4)

प्रसार के कारण कीड़े अपना भोजन ढूंढ लेते हैं। पौधों के बीच फड़फड़ाती तितलियाँ हमेशा एक खूबसूरत फूल की ओर अपना रास्ता खोज लेती हैं। मधुमक्खियाँ, कोई मीठी वस्तु खोजकर, अपने झुंड के साथ उस पर धावा बोल देती हैं। और पौधा उनके लिए भी बढ़ता और खिलता है, प्रसार के कारण। आख़िरकार, हम कहते हैं कि पौधा सांस लेता है और हवा छोड़ता है, पानी पीता है और मिट्टी से विभिन्न सूक्ष्म पोषक तत्व प्राप्त करता है।

मांसाहारी भी प्रसार के माध्यम से अपना शिकार ढूंढते हैं। पिरान्हा मछली की तरह शार्क भी कई किलोमीटर दूर से खून की गंध सूंघ सकती है (चित्र 5)।

प्रसार प्रक्रियाएँ प्राकृतिक जलाशयों और एक्वैरियमों में ऑक्सीजन की आपूर्ति में प्रमुख भूमिका निभाती हैं। रुके हुए पानी में ऑक्सीजन उनकी मुक्त सतह के माध्यम से विसरण के कारण पानी की गहरी परतों तक पहुँचती है। उदाहरण के लिए, पानी की सतह को ढकने वाली पत्तियाँ या डकवीड पानी तक ऑक्सीजन की पहुंच को पूरी तरह से रोक सकते हैं और इसके निवासियों की मृत्यु का कारण बन सकते हैं। इसी कारण से, संकीर्ण गर्दन वाले बर्तन मछलीघर के रूप में उपयोग के लिए अनुपयुक्त हैं (चित्र 6)।

यह पहले ही नोट किया जा चुका है कि पौधों और जानवरों के जीवन के लिए प्रसार की घटना के अर्थ में बहुत कुछ समान है। सबसे पहले, श्वसन क्रिया के निष्पादन में पौधों की सतह के माध्यम से प्रसार विनिमय की भूमिका पर ध्यान दिया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, पेड़ों में सतह (पत्ती मुकुट) का विशेष रूप से बड़ा विकास होता है, क्योंकि पत्तियों की सतह के माध्यम से प्रसार विनिमय श्वसन का कार्य करता है। के.ए. तिमिरयाज़ेव ने कहा: "चाहे हम मिट्टी में पाए जाने वाले पदार्थों के कारण जड़ के पोषण के बारे में बात करें, चाहे हम वायुमंडल के कारण पत्तियों के हवाई पोषण के बारे में बात करें या पड़ोसी के दूसरे अंग की कीमत पर एक अंग के पोषण के बारे में बात करें।" - हर जगह हम स्पष्टीकरण के लिए समान कारणों का सहारा लेंगे: प्रसार" (चित्रा 7)।

प्रसार के लिए धन्यवाद, फेफड़ों से ऑक्सीजन मानव रक्त में और रक्त से ऊतकों में प्रवेश करती है।

वैज्ञानिक साहित्य में, मैंने एक तरफ़ा प्रसार की प्रक्रिया का अध्ययन किया - ऑस्मोसिस, अर्थात। अर्धपारगम्य झिल्लियों के माध्यम से पदार्थों का प्रसार। परासरण की प्रक्रिया मुक्त प्रसार से इस मायने में भिन्न है कि दो संपर्क तरल पदार्थों की सीमा पर एक विभाजन (झिल्ली) के रूप में एक बाधा होती है, जो केवल विलायक के लिए पारगम्य होती है और विघटित पदार्थ के अणुओं के लिए बिल्कुल भी पारगम्य नहीं होती है। (चित्र 8)।

मिट्टी के घोल में खनिज लवण और कार्बनिक यौगिक होते हैं। मिट्टी से पानी जड़ के बालों की अर्ध-पारगम्य झिल्लियों के माध्यम से परासरण द्वारा पौधे में प्रवेश करता है। मिट्टी में पानी की सांद्रता जड़ के बालों की तुलना में अधिक होती है, इसलिए पानी अनाज में प्रवेश करता है और पौधे को जीवन देता है।

1.3. रोजमर्रा की जिंदगी और प्रौद्योगिकी में प्रसार की भूमिका

प्रसार का उपयोग कई तकनीकी प्रक्रियाओं में किया जाता है: नमकीन बनाना, चीनी उत्पादन (चुकंदर की छीलन को पानी से धोया जाता है, चीनी के अणु छीलन से घोल में फैल जाते हैं), जैम बनाना, कपड़े की रंगाई, कपड़े धोना, सीमेंटीकरण, वेल्डिंग और धातुओं की टांका लगाना, जिसमें शामिल हैं निर्वात में प्रसार वेल्डिंग (धातुओं को वेल्ड किया जाता है जिन्हें अन्य तरीकों से नहीं जोड़ा जा सकता है - कच्चा लोहा के साथ स्टील, स्टेनलेस स्टील के साथ चांदी, आदि) और उत्पादों का प्रसार धातुकरण (एल्यूमीनियम, क्रोमियम, सिलिकॉन के साथ स्टील उत्पादों की सतह संतृप्ति), नाइट्राइडिंग - नाइट्रोजन के साथ स्टील की सतह की संतृप्ति (स्टील कठोर, पहनने के लिए प्रतिरोधी हो जाती है), कार्बराइजेशन - कार्बन के साथ स्टील उत्पादों की संतृप्ति, साइनाइडेशन - कार्बन और नाइट्रोजन के साथ स्टील की सतह की संतृप्ति।

हवा में गंध का प्रसार गैसों में प्रसार का सबसे आम उदाहरण है। गंध तुरंत नहीं, कुछ देर बाद क्यों फैलती है? तथ्य यह है कि एक निश्चित दिशा में चलते समय किसी गंधयुक्त पदार्थ के अणु वायु के अणुओं से टकराते हैं। प्रत्येक गैस कण का प्रक्षेपवक्र एक टूटी हुई रेखा है, क्योंकि टकराव के दौरान कण अपनी गति की दिशा और गति बदल देते हैं।

2. व्यावहारिक भाग

हमारे चारों ओर कितनी आश्चर्यजनक और दिलचस्प चीज़ें घटित हो रही हैं! मैं बहुत कुछ जानना चाहता हूं, खुद ही समझाने की कोशिश करता हूं। यही कारण है कि मैंने प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित करने का निर्णय लिया, जिसके दौरान मैंने यह पता लगाने की कोशिश की कि क्या प्रसार सिद्धांत वास्तव में मान्य है और क्या व्यवहार में इसकी पुष्टि की गई है। किसी भी सिद्धांत को तभी विश्वसनीय माना जा सकता है जब उसे प्रयोगात्मक रूप से बार-बार पुष्ट किया जाए।

प्रयोग क्रमांक 1 द्रवों में विसरण की घटना का अवलोकन

लक्ष्य: द्रव में प्रसार का अध्ययन करें। स्थिर तापमान (t = 20°C पर) पर पानी में पोटेशियम परमैंगनेट के टुकड़ों के विघटन का निरीक्षण करें

उपकरण और सामग्री: पानी का गिलास, थर्मामीटर, पोटेशियम परमैंगनेट।

मैंने 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पोटेशियम परमैंगनेट का एक टुकड़ा और दो गिलास साफ पानी लिया। उसने पोटैशियम परमैंगनेट के टुकड़े गिलासों में डाले और देखने लगी कि क्या हो रहा है। 1 मिनट के बाद गिलासों में पानी का रंग बदलना शुरू हो जाता है।

जल एक अच्छा विलायक है. पानी के अणुओं के प्रभाव में, पोटेशियम परमैंगनेट के ठोस पदार्थों के अणुओं के बीच के बंधन नष्ट हो जाते हैं।

पहले गिलास में मैंने घोल को नहीं हिलाया, लेकिन दूसरे में मैंने हिलाया। पानी को हिलाकर (हिलाकर) मैंने यह सुनिश्चित किया कि प्रसार प्रक्रिया बहुत तेजी से हो (2 मिनट)

जैसे-जैसे समय बीतता है, पहले गिलास में पानी का रंग और अधिक गहरा होता जाता है। पानी के अणु पोटैशियम परमैंगनेट के अणुओं के बीच प्रवेश करते हैं और आकर्षक शक्तियों को तोड़ देते हैं। इसके साथ ही अणुओं के बीच आकर्षण बल के साथ-साथ प्रतिकारक बल भी कार्य करने लगते हैं और परिणामस्वरूप ठोस पदार्थ की क्रिस्टल जाली नष्ट हो जाती है। पोटेशियम परमैंगनेट को घोलने की प्रक्रिया समाप्त हो गई है। प्रयोग में 3 घंटे 15 मिनट का समय लगा। पानी पूरी तरह लाल रंग का हो गया (चित्र 9-12)।

यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि किसी तरल पदार्थ में विसरण की घटना एक दीर्घकालिक प्रक्रिया है, जिसके परिणामस्वरूप ठोस पदार्थ घुल जाते हैं।

मैं यह जानना चाहता था कि प्रसार की गति और किस पर निर्भर करती है।

प्रयोग क्रमांक 2 तापमान पर प्रसार दर की निर्भरता का अध्ययन

लक्ष्य:अध्ययन करें कि पानी का तापमान प्रसार की दर को कैसे प्रभावित करता है।

उपकरण और सामग्री:थर्मामीटर - 1 टुकड़ा, स्टॉपवॉच - 1 टुकड़ा, चश्मा - 4 टुकड़े, चाय, पोटेशियम परमैंगनेट।

(दो गिलासों में 20°C के शुरुआती तापमान और 100°C के तापमान पर चाय बनाने का अनुभव)।

हमने t=20°C और t=100°C पर दो गिलास पानी लिया। आंकड़े शुरुआत से एक निश्चित समय के बाद प्रयोग की प्रगति दिखाते हैं: प्रयोग की शुरुआत में - चित्र 1, 30 सेकंड के बाद। - चित्र 2, 1 मिनट के बाद। - चित्र 3, 2 मिनट के बाद। - चित्र 4, 5 मिनट के बाद। - चावल 5, 15 मिनिट बाद. - चित्र 6. इस अनुभव से हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि प्रसार की दर तापमान से प्रभावित होती है: तापमान जितना अधिक होगा, प्रसार की दर उतनी ही अधिक होगी (चित्र 13-17)।

जब मैंने चाय की जगह 2 गिलास पानी पीया तो मुझे वही परिणाम मिले। उनमें से एक में कमरे के तापमान पर पानी था, दूसरे में उबलता पानी था।

मैंने प्रत्येक गिलास में समान मात्रा में पोटेशियम परमैंगनेट डाला। जिस गिलास में पानी का तापमान अधिक था, वहां प्रसार प्रक्रिया बहुत तेजी से आगे बढ़ी (चित्र 18-23)।

इसलिए, प्रसार की दर तापमान पर निर्भर करती है - तापमान जितना अधिक होगा, प्रसार उतना ही अधिक तीव्र होगा।

प्रयोग संख्या 3 रासायनिक अभिकर्मकों का उपयोग करके प्रसार का अवलोकन

लक्ष्य:दूर से प्रसार की घटना का अवलोकन करना।

उपकरण:रूई, अमोनिया, फिनोलफथेलिन, टेस्ट ट्यूब।

अनुभव का विवरण:टेस्ट ट्यूब में अमोनिया डालें। रूई के एक टुकड़े को फिनोलफथेलिन से गीला करें और इसे परखनली के ऊपर रखें। कुछ समय बाद, हम ऊन का रंग देखते हैं (चित्र 24-26)।

अमोनिया वाष्पित हो जाता है; अमोनिया के अणु फिनोलफथेलिन में भिगोई हुई रूई में घुस गए और वह रंगीन हो गई, हालाँकि रूई को अल्कोहल के संपर्क में नहीं लाया गया था। अल्कोहल के अणु हवा के अणुओं के साथ मिश्रित होकर रूई तक पहुंच गए। यह प्रयोग दूरी पर प्रसार की घटना को प्रदर्शित करता है।

अनुभव क्रमांक 4. गैसों में विसरण की घटना का अवलोकन

लक्ष्य:कमरे के तापमान में परिवर्तन के आधार पर हवा में गैस के प्रसार में परिवर्तन का अध्ययन।

उपकरण और सामग्री: स्टॉपवॉच, इत्र, थर्मामीटर

अनुभव और प्राप्त परिणामों का विवरण: मैंने कार्यालय में इत्र की गंध के प्रसार के समय का अध्ययन V = 120 मीटर 3 के तापमान पर t = +20 0 पर किया। कमरे में गंध के प्रसार की शुरुआत से लेकर अध्ययन के तहत वस्तु (इत्र) से 10 मीटर की दूरी पर खड़े लोगों में स्पष्ट संवेदनशीलता प्राप्त होने तक का समय दर्ज किया गया था। (चित्र 27-29)

प्रयोग क्रमांक 5 गौचे के टुकड़ों को स्थिर तापमान पर पानी में घोलना

लक्ष्य:

उपकरण और सामग्री:तीन गिलास, पानी, तीन रंगों का गौचे।

अनुभव और प्राप्त परिणामों का विवरण:

उन्होंने तीन गिलास लिए, पानी t = 25 0 C से भरे, और गौचे के समान टुकड़े गिलास में फेंक दिए।

हमने गौचे के विघटन का निरीक्षण करना शुरू किया।

तस्वीरें 1 मिनट, 5 मिनट, 10 मिनट, 20 मिनट के बाद ली गईं, विघटन 4 घंटे 19 मिनट के बाद समाप्त हुआ (चित्र 30-34)

प्रयोग क्रमांक 6 ठोसों में विसरण की घटना का अवलोकन

लक्ष्य:ठोस पदार्थों में प्रसार का अवलोकन।

उपकरण और सामग्री:सेब, आलू, गाजर, हरा घोल, पिपेट।

अनुभव और प्राप्त परिणामों का विवरण:

सेब, गाजर और आलू को आधा-आधा काट लें।

हम देखते हैं कि दाग सतह पर कैसे फैलता है

हमने चमकीले हरे रंग के संपर्क के बिंदु को यह देखने के लिए काटा कि यह अंदर कितनी गहराई तक प्रवेश कर चुका है (चित्र 35-37)

ठोस पदार्थों में प्रसार की संभावना के बारे में परिकल्पना की पुष्टि के लिए एक प्रयोग कैसे करें? क्या एकत्रीकरण की ऐसी अवस्था में पदार्थों का मिश्रण संभव है? सबसे अधिक संभावना है कि उत्तर "हाँ" है। लेकिन गाढ़े जैल का उपयोग करके ठोस (बहुत चिपचिपा) में प्रसार का निरीक्षण करना सुविधाजनक है। यह जिलेटिन का सघन घोल है। इसे इस प्रकार तैयार किया जा सकता है: 4-5 ग्राम सूखे खाद्य जिलेटिन को ठंडे पानी में घोलें। जिलेटिन को पहले कई घंटों तक फूलना चाहिए, और फिर इसे 100 मिलीलीटर पानी में हिलाकर पूरी तरह से भंग कर दिया जाता है, गर्म पानी के साथ एक बर्तन में डाल दिया जाता है। ठंडा करने के बाद 4-5% जिलेटिन घोल प्राप्त होता है।

प्रयोग संख्या 7 गाढ़े जैल का उपयोग करके प्रसार का अवलोकन

लक्ष्य:ठोस पदार्थों में प्रसार की घटना का अवलोकन (जिलेटिन के गाढ़े घोल का उपयोग करके)।

उपकरण: 4% जिलेटिन घोल, टेस्ट ट्यूब, पोटेशियम परमैंगनेट का छोटा क्रिस्टल, चिमटी।

प्रयोग का विवरण और परिणाम:जिलेटिन घोल को एक परखनली में रखें; तुरंत एक गति में चिमटी की मदद से परखनली के केंद्र में पोटेशियम परमैंगनेट का एक क्रिस्टल डालें।

प्रयोग की शुरुआत में पोटेशियम परमैंगनेट क्रिस्टल

1.5 घंटे के बाद जिलेटिन समाधान के साथ एक शीशी में क्रिस्टल का स्थान

कुछ ही मिनटों में, क्रिस्टल के चारों ओर एक बैंगनी रंग की गेंद बढ़ने लगेगी, और समय के साथ यह बड़ी और बड़ी हो जाएगी। इसका मतलब यह है कि क्रिस्टलीय पदार्थ सभी दिशाओं में एक ही गति से फैलता है (चित्र 38-39)

ठोस पदार्थों में विसरण होता है, लेकिन तरल पदार्थ और गैसों की तुलना में बहुत धीमा होता है।

प्रयोग क्रमांक 8 द्रव में तापमान अंतर - तापीय विसरण

लक्ष्य:तापीय प्रसार की घटना का अवलोकन।

उपकरण: 4 समान कांच के बर्तन, 2 पेंट रंग, गर्म और ठंडा पानी, 2 प्लास्टिक कार्ड।

प्रयोग का विवरण और परिणाम:

1. कंटेनर 1 और 2 में थोड़ा लाल रंग, कंटेनर 3 और 4 में नीला रंग मिलाएं।

2. बर्तन 1 और 2 में गर्म पानी डालें।

3. बर्तन 3 और 4 में ठंडा पानी डालें।

4. बर्तन 1 को प्लास्टिक कार्ड से ढक दें, इसे उल्टा कर दें और बर्तन 4 पर रख दें।

5. बर्तन 3 को प्लास्टिक कार्ड से ढक दें, इसे उल्टा कर दें और बर्तन 2 पर रख दें।

6. दोनों कार्ड हटा दें.

यह प्रयोग तापीय प्रसार के प्रभाव को प्रदर्शित करता है। पहले मामले में, गर्म पानी ठंडे पानी के ऊपर दिखाई देता है और तापमान बराबर होने तक प्रसार नहीं होता है। और दूसरे मामले में, इसके विपरीत, यह नीचे गर्म और ऊपर ठंडा है। और दूसरे मामले में, गर्म पानी के अणु ऊपर की ओर झुकने लगते हैं, और ठंडे पानी के अणु नीचे की ओर झुकने लगते हैं (चित्र 41-44)।

निष्कर्ष

इस शोध कार्य के दौरान यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि प्रसार मनुष्यों और जानवरों के जीवन में बहुत बड़ी भूमिका निभाता है।

इस शोध कार्य से यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि प्रसार की अवधि तापमान पर निर्भर करती है: तापमान जितना अधिक होगा, प्रसार उतनी ही तेजी से होगा।

मैंने उदाहरण के तौर पर विभिन्न पदार्थों का उपयोग करके प्रसार की घटना का अध्ययन किया।

प्रवाह की दर पदार्थ के प्रकार पर निर्भर करती है: यह तरल पदार्थ की तुलना में गैसों में तेजी से बहती है; ठोस पदार्थों में, प्रसार बहुत धीमी गति से होता है। इस कथन को इस प्रकार समझाया जा सकता है: गैस के अणु स्वतंत्र होते हैं, अणुओं के आकार से बहुत अधिक दूरी पर स्थित होते हैं, और उच्च गति से चलते हैं। तरल पदार्थों के अणु गैसों की तरह ही बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित होते हैं, लेकिन बहुत अधिक सघन होते हैं। प्रत्येक अणु, पड़ोसी अणुओं से घिरा हुआ, तरल के अंदर धीरे-धीरे चलता है। ठोस पदार्थों के अणु एक संतुलन स्थिति के आसपास कंपन करते हैं।

तापीय प्रसार होता है।

ग्रन्थसूची

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आवेदन

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विलायक कण (नीला) झिल्ली को पार करने में सक्षम होते हैं,

विलेय कण (लाल) नहीं हैं।

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भौतिकी सबसे दिलचस्प, रहस्यमय और साथ ही तार्किक विज्ञानों में से एक है। वह वह सब कुछ समझाती है जो समझाया जा सकता है, यहां तक ​​कि चाय कैसे मीठी हो जाती है और सूप नमकीन कैसे हो जाता है। एक सच्चा भौतिकशास्त्री अलग ढंग से कहेगा: द्रवों में प्रसार इसी प्रकार होता है।

प्रसार

प्रसार एक पदार्थ के सबसे छोटे कणों के दूसरे के अंतर-आणविक स्थानों में प्रवेश की जादुई प्रक्रिया है। वैसे, ऐसी पैठ आपसी होती है।

क्या आप जानते हैं कि इस शब्द का लैटिन से अनुवाद कैसे किया जाता है? फैलना, फैलना।

द्रवों में विसरण कैसे होता है?

किसी भी पदार्थ की परस्पर क्रिया के दौरान प्रसार देखा जा सकता है: तरल, गैसीय और ठोस।

यह पता लगाने के लिए कि तरल पदार्थों में प्रसार कैसे होता है, आप पेंट के कुछ दाने, पिसा हुआ सीसा या, उदाहरण के लिए, पोटेशियम परमैंगनेट को साफ पानी के साथ एक पारदर्शी बर्तन में फेंकने का प्रयास कर सकते हैं। यह बर्तन ऊंचा हो तो बेहतर है। हम क्या देखेंगे? सबसे पहले, गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में क्रिस्टल नीचे तक डूब जाएंगे, लेकिन थोड़ी देर बाद उनके चारों ओर रंगीन पानी का प्रभामंडल दिखाई देगा, जो फैलकर फैल जाएगा। यदि हम कम से कम कई हफ्तों तक इन जहाजों के पास नहीं जाते हैं, तो हम पाएंगे कि पानी लगभग पूरी तरह से रंगीन हो जाएगा।

एक और स्पष्ट उदाहरण. चीनी या नमक को तेजी से घुलने के लिए उन्हें पानी में घोलना होगा। लेकिन अगर ऐसा नहीं किया जाता है, तो चीनी या नमक कुछ समय बाद अपने आप घुल जाएगा: चाय या कॉम्पोट मीठा हो जाएगा, और सूप या नमकीन नमकीन हो जाएगा।

तरल पदार्थों में प्रसार कैसे होता है: अनुभव

यह निर्धारित करने के लिए कि प्रसार की दर पदार्थ के तापमान पर कैसे निर्भर करती है, आप एक छोटा लेकिन बहुत ही सांकेतिक प्रयोग कर सकते हैं।

समान मात्रा के दो गिलास लें: एक ठंडे पानी के साथ, दूसरा गर्म पानी के साथ। दोनों गिलासों में बराबर मात्रा में इंस्टेंट पाउडर (उदाहरण के लिए, कॉफी या कोको) डालें। किसी एक बर्तन में पाउडर अधिक तीव्रता से घुलना शुरू हो जाएगा। क्या आप जानते हैं कि वास्तव में कौन सा? क्या आप अनुमान लगा सकते हैं? जहां पानी का तापमान अधिक होता है! आख़िरकार, अणुओं की यादृच्छिक अराजक गति के दौरान प्रसार होता है, और उच्च तापमान पर यह गति बहुत तेज़ होती है।

प्रसार किसी भी पदार्थ में हो सकता है, केवल इस घटना के घटित होने का समय अलग-अलग होता है। सबसे अधिक गति गैसों में होती है। इसीलिए आपको मक्खन को हेरिंग या लार्ड के बगल में, बारीक कटे हुए लहसुन के साथ कद्दूकस करके, रेफ्रिजरेटर में नहीं रखना चाहिए। इसके बाद तरल पदार्थ आते हैं (न्यूनतम से उच्चतम घनत्व तक)। और सबसे धीमा है ठोस पदार्थों का विसरण। हालाँकि पहली नज़र में, ठोस पदार्थों में विसरण मौजूद नहीं है।