Исследовательская работа по физике в 7 классе. Тема «Наблюдение диффузии в воде и влияние температуры на скорость диффузии

Муниципальное бюджетное учреждение общеобразовательная

организация средняя общеобразовательная школа №15 рабочего поселка Майский

Советско - Гаванского муниципального района

Наблюдение диффузии в воде и влияние температуры на скорость диффузии

Исследовательская работа

Автор: Мусатов Илья, ученик 7 класса

Руководитель: Филимонова Л.И., учитель физики

п. Майский

2014

Содержание

1. Введение Стр. 3

   1. Проблема исследования

   2. Актуальность темы и практическая значимость исследования

   3. Объект и предмет исследования

   4. Цели и задачи

   5. Гипотеза исследования

2. Основная часть исследовательской работы Стр.4

   1. Описание места и условий наблюдений и опытов

   2. Методика исследования, её обоснованность

   3. Основные результаты эксперимента

   4. Обобщение и выводы

3. Заключение Стр.4

4. Список литературы Стр.4

- 2 -

Если в раствор медного купороса аккуратно налить воду, то между двумя слоями образуется четкая граница раздела (медный купорос тяжелее воды). Но через два дня в сосуде будет однородная жидкость. Это происходит совершенно произвольно.

Процесс проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, вследствие хаотического движения молекул, называется диффузией. Таким образом, диффузия - результат хаотического движения всех молекул без всякого механического воздействия.

Так как молекулы движутся и в газах, и в жидкостях, и в твердых телах, то в этих веществах возможна диффузия. Чем больше скорость молекул, тем интенсивнее процесс диффузии. В газах диффузия происходит быстрее, чем в жидкостях и твердых телах, а в жидкости скорость диффузии больше, чем в твердых телах.

Проблема: Почему диффузия протекает по-разному при разной температуре?

Актуальность данного исследования я вижу в том, что тема «Диффузия в жидких, твердых и газообразных состояниях» является жизненно важной не только курсе физики. Знания о диффузии могут пригодиться мне в повседневной жизни. Эти сведения помогут подготовиться к экзамену по физике за курс основной и средней школы. Тема мне очень понравилась, и я решил изучить её глубже.

Объект моего исследования - диффузия, протекающая в воде при разной температуре, а предметом изучения - наблюдения с помощью постановки опытов в различных температурных режимах.

Цель работы:

1. Расширить знания о диффузии, её зависимости от разных факторов

2. Объяснить физическую природу явления диффузии на основе молекулярного строения вещества

3. Выяснить зависимость скорости диффузии от температуры у смешивающихся жидкостей

4. Подтвердить теоретические факты опытными результатами

5. Обобщить полученные знания и выработать рекомендации

Задачи исследования:

1. Исследовать скорость протекания диффузии в воде при разной температуре

2. Доказать, что испарение жидкости есть результат движения молекул

-3-

Гипотеза: при высокой температуре молекулы движутся быстрее и из-за этого быстрее перемешиваются

Основная часть исследовательской работы

Для своих исследований я взял два стакана. В один налил теплой воды, а в другой - холодной. Одновременно опустил в них по пакетику чая. Теплая вода окрасилась в коричневый цвет быстрее, чем холодная. Известно, что в теплой воде молекулы движутся быстрее, так как их скорость зависит от температуры. А значит, молекулы чая быстрее проникнут между молекулами воды. В холодной воде скорость молекул замедленна, поэтому явление диффузии здесь протекает медленнее. Явление проникновения молекул одного вещества между молекулами другого называется диффузией.

Затем я налил в два стакана одинаковое количество воды. Один стакан оставил на столе в комнате, а другой поставил в холодильник. Через пять часов сравнил уровни воды. Оказалось, что в стакане из холодильника, уровень практически не изменился. Во втором - уровень заметно уменьшился. Это вызвано передвижением молекул. И оно больше, чем больше температура. При большей скорости молекулы воды, приближаясь к поверхности, «выпрыгивают». Данное движение молекул называется испарением. Опыт показал, что испарение протекает быстрее при более высокой температуре, так как чем быстрее движутся молекулы, тем больше молекул улетает из жидкости за одно и то же время. В холодной воде скорость маленькая, поэтому они остаются в стакане.

Заключение:

На основании проведенного эксперимента и наблюдений за диффузией в воде, имеющей разную температуру, я убедился, что температура сильно влияет на скорость молекул. Доказательством этого послужила разная степень протекания испарения. Таким образом, чем горячее вещество, тем больше скорость молекул. Чем холоднее - тем меньше скорость молекул. Следовательно, диффузия в жидкостях будет проходить быстрее при высокой температуре.

Литература:

1. А.В.Перышкин. Физика 7 класс. М.: Дрофа, 2011.

2. Библиотека «Первого сентября». М.: «Первое сентября», 2002.

-4-