Жылулық қозғалыс. Броундық қозғалыс. Диффузия. Физика, 8 сынып, қосымша материал.

Сабақ тақырыбы: Жылулық қозғалыс. Броундық қозғалыс. Диффузия

Оқу мақсаты: Молекула-кинетикалық теорияның негізгі қағидаларын дәлелдейтін мысалдар келтіру және тәжірибені сипаттау

Теориялық материалдар

Броундық қозғалыс. 1827 ж. ағылшын ғалымы Р.Броун, микроскоппен өсімдіктерді зерттеу барысында ғажайып бір құбылысты байқады. Су бетінде қалқап жүрген өсімдіктің өте ұсақ дәндерін (споры) микроскоппен қараған кезде олар ешқандай себепсіз өздігімен үздіксіз қозғалыста болды. (суретті қараңыз). Броун бұл қозғалысты бірнеше күн бойы қарады, бірақ бұл қозғалыс бір сәт болса да тоқтаған жоқ. Осы қозғалысты ол жан-жақты сипаттап жазды, бірақ түсіндіре алмады. Кейінірек бұл қозғалыс ғылымда броундық қозғалыс деп аталып кетті.

Бұл құбылысты судың молекулаларының үздіксіз қозғалысы әсерінен болуы мүмкін деп түсіндірмесек, басқаша түсіндіру мүмкін емес.Олар ретсіз қозғалып, басқа молекулалармен және өсімдік бөлшектерімен соқтығысып, оларды қозғалысқа келтіреді. Броун өсімдік бөлшектерінің қозғалысын микроскоппен көрді, ал су молекуларын көре алған жоқ. Сондықан ол құбылысты түсіндіре алмады. Броунға өсімдік талшықтары себепсіз қозғалатын сияқты болды.

Мына суретте броундық қозғалыстың моделі көрсетілген. Көптеген ұсақ шариктер – су молекулаларын көрсетеді, ал үлкен шар өсімдік дәні. Жан-жақтан ұратын соққы саны тең емес, сондықтан өсімдіктің ұсақ дәні қозғалысқа түседі.

Зат бөлшектерінің өздігімен қозғалысыта болуының тағы бір дәлелі – диффузия құбылысы. Осы құбылысты тәжірибеде қарастырайық.

Диффузия.Су құйылған жіңішке, ұзын ыдысқа аз мөлшердегі бояудың ұнтағын саламыз. Бояу ұнтағы ыдыстың түбіне барады да, бір кезде жайлап көтеріле бастайды. Ыдысты суымен бірге бірнеше жеті қозғалтпаймыз. Бірнеше аптадан соң су біркелкі боялғанын байқаймыз. Осы құбылыс бояудың судағы диффузиясы деп аталады.

Диффузия құбылысы оңай түсіндіріледі. Бояу бөлшектері ретсіз және үздіксіз қозғалып, су молекулаларының арасына енеді. Яғни, олар өз бетімен араласады. Диффузия құбылысы газда тез жүреді, сұйықиықта жайырақ, ал қатты денелерде өте баяу. .

Бөлшектердің қозғалыс жылдамдығы және температура.

Диффузия құбылысы жылы жерде тез жүретіні байқалады. Жоғарыда келтірілген мысалда бояудың судағы диффузиясы ыдысты күн түсіп тұрған терезе алдына қойғанда, басқа жерге қарағанда бір апта бұрын болатыны байқалды.

Диффузияға себеп зат бөлшектерінің қозғалысы екені түсінікті. Сондықтан жылы жерде диффузияның жылдам жүретін себебі – температура жоғарылаған сайын, зат бөлшектерінің жылдамдығы да артады деген тұжырымға келеміз.

Ашық тест жауаптары:

1.Денелер температурасының өзгеруіне қарай олардың қызуына немесе салқындауына байланысты құбылыстар жылулық құбылыстары деп аталады.2.Молекулалардың бейберекет қозғалысын Броундық қозғалыс деп атайды.3.Молекула-кинетикалық теорияның дамуына ұлы орыс ғалымы Ломоносов үлкен үлес қосты.4.Броундық қозғалыс-бұл сұйықтардағы (немесе газдардағы) қалықтаған бөлшектердің жылулық қозғалысы.5.Броундық қозғалыстың молекула-кинетикалық теориясын 1905 жылы Эйнштейн мен М.Смолуховский жасаған болатын.6.Броундық қозғалыс құбылысын алғаш рет 1827 жылы ағылшын ботанигі Р.Броун суда қалықтаған өсімдік спорасын микроскоппен қарап отырып байқаған.7.Газдар шексіз ұлғаяды. Олар пішінін де, көлемінде сақтамайды.8.Қатты дене,сұйық және газ молекулалары қозғалыстарының ортақ сипаты және айырмашылықтары қандай?