Рассказ о вредных проявлениях процесса диффузии 5 10 предложений

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Ванаварская средняя школа»

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ИТОГОВЫЙ ПРОЕКТ

«Осторожно, диффузия! »

Выполнил: Павлюк Никита

Ученик 8 «А» класса

Куратор: Дегтярева С.В.

Ванавара 2020г

Оглавление

Введение ………………………………………………………………

Основное содержание………………………………………………….

Определение диффузии и история ее открытия……………………

Роль диффузии в природе ……………………………………………

Роль диффузии в жизни человека ……………………………………………….

Вредное проявление диффузии………………………………………

Диффузия и курение………………………………………………….

Заключение ……………………………………………………………..

Литература……………………………………………………………..

Введение

Выбирая тему для проекта, я остановился на слове «диффузия». Диффузия это уникальное явление, с которым мы сталкиваемся каждое мгновение на протяжении всей нашей жизни. Если внимательно осмотреться вокруг, можно найти немало примеров диффузии, облегчающих наш быт. Это растворение стирального порошка, марганцовки, соли; распыление освежителей воздуха; аэрозоли для горла; вымывание грязи с поверхности белья; смешивание красок художником; замешивание теста; приготовление наваристых бульонов, супов, и подлив, сладких компотов и морсов. Диффузия находит широкое применение в природе, промышленности и в нашей повседневной жизни.

К сожалению, диффузионные процессы могут оказывать не только положительное, но и негативное влияние на жизнедеятельность растений, животных и человека. Сегодня существует проблема подросткового курения. В наши дни у современных подростков очень много выбора и свободы, они активно этим пользуются. Подростки пробуют все, что им предлагают, не задумываясь о вреде и о последствиях. Некоторые мои одноклассники уже пробовали курить. Мне не хочется, чтобы они стали зависимы от никотина, узнав о вреде курения с точки зрения физики.

Цель моего проекта: расширение знаний о диффузии, рассмотрение связи диффузии с окружающей природой и жизнью человека, выяснение отрицательного воздействия на жизнь и здоровье человека.

Работая над проектом, я ставил перед собой следующие задачи:

1.Собрать и изучить материал о значении диффузии в природе и в жизни человека.

2.Проанализировать полученную информацию о явлении диффузии, а также определить степень значимости этого явления для растений, животных, человека.

3.Провести социологическое исследование и  выяснить отношение учащихся к курению.

3. Изготовить плакат « Физика против курения!»

Объектом нашего исследования явление диффузии

Предметом исследования положительные и отрицательные действия диффузии

Гипотеза исследования: Если учащийся узнает о вреде табачного дыма с точки зрения явлений и законов физики, то это приведет к изменению его отношения к курению.

В своей работе я буду использовать различные методы исследования.

• Теоретические: изучение литературы по заявленной теме исследования, классификация собранных материалов, обобщение материалов.

• Социологические: анкетирование учащихся 8 — 9 классах

• Математические: составление диаграмм по результатам анкетирования

Итогом моей работы станет создание плаката «Физики против курения!»

Вы когда-нибудь задавались вопросом: благодаря чему мы ощущаем приятные запахи, почему растворяется сахар в чае, каким образом происходит загрязнение воздуха и атмосферы? На все эти вопросы поможет ответить понятие «Диффузия».

Диффузия (лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание, взаимодействие) — явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.
Диффузия может происходит в газах, жидкостях и твердых телах.

В 1827 при наблюдении в микроскопе взвеси цветочной пыльцы в воде Роберт Броун наблюдал хаотичное движение частиц, возникающее «не от движения жидкости и не от ее испарения». Видимые только под микроскопом взвешенные частицы размером 1 мкм и менее совершали неупорядоченные независимые движения, описывая сложные зигзагообразные траектории. Броуновское движение не ослабевает со временем и не зависит от химических свойств среды; его интенсивность увеличивается с ростом температуры среды и с уменьшением ее вязкости и размеров частиц. Даже качественно объяснить причины броуновского движения удалось только через 50 лет, когда причину броуновского движения стали связывать с ударами молекул жидкости о поверхность взвешенной в ней частицы. Таким образом, диффузия, или броуновское движение — это беспорядочное движение мельчайших частиц, взвешенных в жидкости или газе, происходящее под действием ударов молекул окружающей среды.

Диффузия в природе

Явление диффузии играет большую роль в природе. Так, например, благодаря диффузии поддерживается однородный состав атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли. Деревья выделяют кислород и поглощают углекислый газ с помощью диффузии. Корни растений захватывают необходимые для растения вещества из почвенных вод благодаря диффузионному потоку внутрь корней. Благодаря явлению диффузии нижний слой атмосферы – тропосфера – состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого газа и паров воды. В небе мы тоже наблюдаем это явление. Рассеивающиеся облака – тоже пример диффузии и как точно об этом сказано у Ф.Тютчева: «В небе тают облака…

Муравьи помечают свой путь капельками пахучей жидкости, они прижимаются брюшком к земле и передают ей свой запах. Некоторые муравьи не всегда бегут точно по намеченному пути, а сбоку от трассы, потому что запах достаточно силен. Потеряв след, они кругами вновь находят «дорогу» и спешат по ней. Муравьиные трассы бывают длиной несколько метров. Благодаря диффузии, насекомые находят себе пищу. Бабочки, порхая меж растений, всегда находят дорогу к красивому цветку. Пчелы, обнаружив сладкий объект, штурмуют его своим роем. А растение растет, цветет для них тоже благодаря диффузии. Ведь мы говорим, что растение дышит и выдыхает воздух, пьет воду, получает из почвы различные микродобавки. Лесные санитары – волки, находят добычу по запаху. Вынюхивая по запаху, как говорят, по следу, собаки находят нарушителя. Благодаря своему чуткому носу, собаки являются верными помощниками криминалистов. Акулы чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров, также как и рыбы пираньи.

Роль диффузии в жизни человека.

Вредное проявление диффузии.

В загрязнении воздуха вредными продуктами промышленного производства и выхлопными газами автомобилей огромную роль играет диффузия. Также она вносит огромный вклад в загрязнение рек, морей, океанов продуктами жизнедеятельности людей. Годовой сброс производственных и бытовых стоков в мире составляет десятками

триллионов тонн.

Психологи пришли к мнению, что курение — «детское заболевание». Обычно оно начинается в раннем юношеском возрасте и особенно распространено среди тех, кто плохо учится, чувствует свою несостоятельность, не уверен в будущем, а также в среде, где курят родители и приятели. Многие подростки считают курящих сверстников сильными, дружелюбными и совсем взрослыми. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения ежегодно во всем мире от болезней, связанных с курением, умирает 2,5 млн. человек. Смертность растет прямо пропорционально количеству выкуренных сигарет. Большой процент смертности среди тех, кто начал курить в раннем возрасте. Поэтому проблема борьбы с курением детей имеет социальный характер.

В нашей школе тоже существует проблема курения, и я хочу обратить на это внимание.

Как родители могут узнать, курят их дети или нет? Очень просто: благодаря диффузии табачный дым хорошо смешивается с воздухом и проникает всюду: в одежду, волосы, легкие, живые ткани, кровь, лимфу, мозг, рассеивается в помещении. Запах табачному дыму придает никотин, являющийся одним из сильных растительных ядов, которые действуют не только на низших, но и на высших животных.

Несколько хорошо запоминающих фактов:

• Если пиявка присосется к коже страстного курильщика, она тотчас отвалится и в судорогах умирает от отравления;

• Если  в помещении много табачного дыма, в аквариумах с искусственным продуванием воздуха наблюдались отравления рыбок; виновник – никотин;

• Ядовитые свойства никотина используются в сельском хозяйстве: он один из главных компонентов многих препаратов для защиты растений от вредителей;

Курильщик портит жизнь не только себе, но и окружающим. Курение – это не только проблема человека с никотиновой зависимостью, но и неудобства для его окружения. Пассивное курение – непроизвольное отравление вредными веществами табачного дыма некурящих людей, которые живут или работают с курильщиками.

Курение портит Земную атмосферу и окружающую среду. Вот несколько известных фактов. Курильщики ежегодно «выкуривают”, т.е. выбрасывают в атмосферу 720 тонн синильной кислоты, 384000 тонн аммиака, 108000 тонн никотина, 600000 тонн дегтя и более 550000 тонн угарного газа. Общая масса окурков на Земле за год составляет 2520000 тонн. Табачный дым, окутывая Землю, задерживает ультрафиолетовые лучи. В среднем 25% всех видов веществ, содержащихся в табаке, сгорает и разрушается в процессе курения; 50% уходит в окружающую среду; 20% попадает в организм курильщика и только 5% остается в фильтре.

Заключение

Явление диффузии является одним из главных общих условий жизнедеятельности растений, животных и человека. Каким вообще был бы мир без диффузии? Прекратись тепловое движение частиц – и вокруг всё станет мёртвым!  Без этого явления жизнь на Земле будет невозможна. Природа широко использует возможности, заложенные в процессе диффузионного проникновения, играет важнейшую роль в поглощении питания и насыщении кислородом крови. В пламени Солнца, в жизни и смерти далёких звезд, в воздухе, которым мы дышим, всюду мы видим проявление всемогущей и универсальной диффузии.

Но, к сожалению, люди в результате своей деятельности часто оказывают негативное влияние на естественные  процессы в природе. Человеку нет необходимости что–то специально делать для улучшения протекания явления диффузии в живой природе. Просто надо исключить свое отрицательное воздействие на живую природу своей деятельностью, чаще привлекать внимание общественности к проблемам окружающей среды и тогда каждый сможет жить в полной гармонии с природой, с самим собой.

В ходе подготовки к данному проекту, я закрепил и приобрел новые знания о диффузии. Я считаю, что результаты моей работы могут использоваться как дополнительный материал по теме «Диффузия».

Изучив связь диффузии и отрицательного влияния курения на организм человека, я изготовил плакат «Физики против курения!». Известно, курильщик живет на 20 лет меньше некурящего. Если хотя бы один курильщик, бросит свою пагубную привычку, ознакомившись с плакатом, я буду знать, что свою работу я выполнил не зря!

Литература

1. Я.И.Перельман «Занимательная физика»

2. Кириллова, И.Г. Книга для чтения по физике для учащихся 7 классов средней школы / И.Г. Кириллова.- М.,1986.-207 с.;

3. Рыженков, А.П. Физика. Человек. Окружающая среда: Приложение к учебнику физики для 7-го класса общеобразовательных учреждений / А.П. Рыженков.– М.,1996.- 120 с.;

4.https://ru.wikipedia.org/wiki

5. https://school-science.ru/4/11/1368

6.http://murzim.ru/jenciklopedii/detskaja-jenciklopedija-ot-a-do-ja

7.http://hozobzor.ru/tehnika/kak-izbavitsya-ot-zapaha-v-holodilnike.html

8.http://www.metod-kopilka.ru

9. https://rosuchebnik.ru/material/diffuziya-7529/

Анкета

1. Пробовали курить

2. Курите ли вы

3. Знаете ли вы, что вред курения объясняется явлением диффузии

4. Часто вы болеете

 Муниципальное
казенное общеобразовательное учреждение

«Ванаварская
средняя школа»

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ
ИТОГОВЫЙ ПРОЕКТ

«Осторожно, диффузия! »

Выполнил:
Павлюк Никита

Ученик
8 «А» класса

Куратор:
Дегтярева С.В.

Ванавара 
2020г

Оглавление

Введение
………………………………………………………………

Основное
содержание………………………………………………….

Определение диффузии   и история ее
открытия……………………       

Роль
диффузии в природе ……………………………………………

Роль
диффузии в жизни человека
……………………………………………….

Вредное проявление диффузии………………………………………

Диффузия и курение………………………………………………….

Заключение
……………………………………………………………..

Литература……………………………………………………………..

Введение

        Выбирая тему для проекта, я
остановился на слове «диффузия». Диффузия это
уникальное явление, с которым мы сталкиваемся каждое мгновение на протяжении
всей нашей жизни. Если
внимательно осмотреться вокруг, можно найти немало примеров диффузии,
облегчающих наш быт.  Это растворение стирального порошка, марганцовки, соли;
распыление освежителей воздуха; аэрозоли для горла; вымывание грязи с
поверхности белья; смешивание красок художником; замешивание теста;
приготовление наваристых бульонов, супов, и подлив, сладких компотов и морсов. Диффузия
находит широкое применение в природе, промышленности и в нашей повседневной
жизни.

    К сожалению, диффузионные
процессы могут оказывать не только положительное, но и негативное влияние на
жизнедеятельность растений, животных и человека. Сегодня существует
проблема подросткового курения.  В наши дни у современных подростков очень 
много выбора и свободы,  они активно этим пользуются. Подростки пробуют все,
что им предлагают, не задумываясь о вреде и о последствиях. Некоторые
мои одноклассники уже пробовали курить. Мне не хочется, чтобы они стали
зависимы от никотина, узнав о вреде курения с точки зрения физики.

Цель моего проекта: расширение  знаний
о диффузии, рассмотрение связи диффузии с окружающей природой и
жизнью человека, выяснение отрицательного воздействия на жизнь и здоровье
человека.

Работая над проектом, я ставил перед собой следующие
задачи:

1.Собрать и изучить материал о значении
диффузии в природе и в жизни человека.

2.Проанализировать полученную информацию о
явлении диффузии, а также определить степень значимости этого явления для
растений, животных, человека.

3.Провести социологическое исследование и  выяснить
отношение учащихся к курению.

3. Изготовить плакат « Физика против курения!»

Объектом нашего исследования  явление диффузии

Предметом исследования положительные
и отрицательные действия диффузии

Гипотеза
исследования: Если учащийся узнает о
вреде табачного
дыма с
точки зрения явлений и законов физики, то это приведет к изменению его
отношения к курению.

       В своей
работе я буду использовать различные методы исследования.

ü Теоретические:
изучение литературы по заявленной теме исследования, классификация собранных
материалов, обобщение материалов.

ü Социологические:
анкетирование
учащихся 8 — 9 классах

ü Математические:
составление диаграмм по результатам анкетирования

Итогом
моей работы станет создание плаката «Физики против курения!»

             Вы
когда-нибудь задавались вопросом: благодаря чему мы ощущаем приятные запахи,
почему растворяется сахар в чае, каким образом происходит загрязнение воздуха и
атмосферы? На все эти вопросы поможет ответить понятие «Диффузия».

    Диффузия (лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание,
взаимодействие) — явление, при котором происходит взаимное проникновение
молекул одного вещества между молекулами  другого.
Диффузия может происходит в газах, жидкостях и твердых телах.

В 1827 при наблюдении в микроскопе взвеси цветочной пыльцы в
воде Роберт Броун наблюдал хаотичное движение частиц, возникающее «не от
движения жидкости и не от ее испарения». Видимые только под микроскопом
взвешенные частицы размером 1 мкм и менее совершали неупорядоченные независимые
движения, описывая сложные зигзагообразные траектории. Броуновское движение не
ослабевает со временем и не зависит от химических свойств среды; его интенсивность
увеличивается с ростом температуры среды и с уменьшением ее вязкости и размеров
частиц. Даже качественно объяснить причины броуновского движения удалось только
через 50 лет, когда причину броуновского движения стали связывать с ударами
молекул жидкости о поверхность взвешенной в ней частицы. Таким образом, диффузия, или
броуновское движение — это беспорядочное движение мельчайших частиц,
взвешенных в жидкости или газе, происходящее под действием ударов молекул
окружающей среды.

Диффузия в природе

     Явление диффузии играет большую
роль в природе. Так, например, благодаря диффузии поддерживается однородный
состав атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли. Деревья выделяют кислород
и поглощают углекислый газ с помощью диффузии. Корни растений захватывают
необходимые для растения вещества из почвенных вод благодаря диффузионному
потоку внутрь корней. Благодаря явлению диффузии нижний слой атмосферы –
тропосфера – состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого газа и паров
воды. В небе мы тоже наблюдаем это явление. Рассеивающиеся облака – тоже пример
диффузии и как точно об этом сказано у Ф.Тютчева: «В небе тают облака…

    Муравьи помечают свой путь капельками пахучей жидкости, они
прижимаются брюшком к земле и передают ей свой запах. Некоторые муравьи не
всегда бегут точно по намеченному пути, а сбоку от трассы, потому что запах
достаточно силен. Потеряв след, они кругами вновь находят «дорогу» и спешат по
ней. Муравьиные трассы бывают длиной несколько метров. Благодаря диффузии,
насекомые находят себе пищу. Бабочки, порхая меж растений, всегда находят
дорогу к красивому цветку. Пчелы, обнаружив сладкий объект, штурмуют его своим
роем. А растение растет, цветет для них тоже благодаря диффузии. Ведь мы
говорим, что растение дышит и выдыхает воздух, пьет воду, получает из почвы
различные микродобавки. Лесные санитары – волки, находят добычу по запаху.
Вынюхивая по запаху, как говорят, по следу, собаки находят нарушителя.
Благодаря своему чуткому носу, собаки являются верными помощниками криминалистов.
Акулы чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров, также как и
рыбы пираньи.

Роль
диффузии в жизни человека.
   

       Изучая явление диффузии, я пришел к
выводу, что именно благодаря этому явлению человек живет. Ведь, как известно,
воздух, которым мы дышим, состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого
газа и паров воды. Находится он в тропосфере — в нижнем слое атмосферы. Если бы
не было диффузионных процессов, то наша атмосфера просто расслоилась бы под
действием силы тяжести, которая действует на все тела, находящиеся на
поверхности Земли или вблизи нее, в том числе и на молекулы воздуха. Внизу
расположился бы боле тяжелый слой углекислого газа, над ним – кислород, выше —
азот и инертные газы. А ведь для нормальной жизнедеятельности нам необходим
именно кислород.

      Диффузия происходит и в самом организме
человека. Дыхание и пищеварение человека основано на диффузии. Если говорить о
дыхании, то в каждый момент времени в кровеносных сосудах, оплетающих альвеолы,
находится примерно 70 мл крови, из которой в альвеолы диффундирует углекислый
газ, а в обратном направлении — кислород.
          Как видно из приведенных примеров
диффузионные процессы играют очень важную роль в жизни людей.

Вредное проявление диффузии.

        В загрязнении воздуха вредными продуктами
промышленного производства и выхлопными газами автомобилей огромную роль играет
диффузия. Также она вносит огромный вклад в загрязнение рек, морей, океанов
продуктами жизнедеятельности людей. Годовой сброс производственных и бытовых
стоков в мире составляет десятками

триллионов тонн.

Одним из примеров отрицательного влияния человека
на процессы диффузии в природе являются крупномасштабные аварии, происходящие в
бассейнах разных водоемов. Так, по оценкам экспертов, в океан ежегодно попадает
около 10 млн. т нефти. Нефть на воде образует тонкую пленку, препятствующую
газообмену между водой и воздухом. Оседая на дно, нефть попадает в донные
отложения, где нарушает естественные процессы жизнедеятельности донных животных
и микроорганизмов. Кроме нефти, значительно возрос выброс в океан бытовых и
промышленных сточных вод, содержащих, в частности, такие опасные загрязнители,
как свинец, ртуть, мышьяк, обладающие сильным токсическим действием. Фоновые
концентрации таких веществ во многих местах уже превышены в десятки раз.

Вследствие явления диффузии воздух загрязняется
отходами разных фабрик, из-за него вредные отходы жизнедеятельности человека
проникают в почву, воду, а затем оказывают вредное влияние на жизнь и
функционирование животных и растений. Увеличивается площадь земель,
загрязненных выбросами промышленных предприятий и т.д. Свыше 2 тыс. гектаров
земли занято свалками промышленных и бытовых отходов. Один из трудно решаемых в
настоящее время вопросов является вопрос утилизации промышленных отходов, в том
числе токсичных. 
Насущной проблемой является загрязнение воздуха
выхлопными газами, продуктами переработки вредных веществ, выбрасываемыми в
атмосферу различными заводами. В некоторых медицинских исследованиях была
показана связь заболеваемости органов дыхания и верхних дыхательных путей с
состоянием воздуха. Отмечается прямая зависимость между показателем уровня
заболеваемости органов дыхания и объемом выбросов вредных веществ в атмосферу.
Перечисленные примеры диффузии оказывают вредное влияние на различные процессы,
происходящие в природе. 

Диффузия и курение.

        
Психологи пришли к мнению, что курение — «детское заболевание».
Обычно оно начинается в раннем юношеском возрасте и особенно распространено
среди тех, кто плохо учится, чувствует свою несостоятельность, не уверен в
будущем, а также в среде, где курят родители и приятели. Многие подростки
считают курящих сверстников сильными, дружелюбными и совсем взрослыми.  Согласно
данным Всемирной организации здравоохранения ежегодно во всем мире от болезней,
связанных с курением, умирает  2,5
млн. человек. Смертность растет прямо пропорционально количеству выкуренных
сигарет. Большой процент смертности среди тех, кто начал курить в раннем
возрасте. Поэтому проблема борьбы с курением детей имеет социальный характер.

В
нашей школе тоже существует проблема курения, и я хочу обратить на это
внимание.

    Как родители могут узнать, курят их дети или нет? Очень
просто: благодаря диффузии табачный дым хорошо смешивается с воздухом и
проникает всюду: в одежду, волосы, легкие, живые ткани, кровь, лимфу, мозг,
рассеивается в помещении. Запах табачному дыму придает никотин, являющийся
одним из сильных растительных ядов, которые действуют не только на низших, но и
на высших животных.

Несколько хорошо запоминающих фактов:

·        
Если пиявка присосется к
коже страстного курильщика, она тотчас отвалится и в судорогах умирает от
отравления;

·        
Если  в помещении
много табачного дыма, в аквариумах с искусственным продуванием воздуха
наблюдались отравления рыбок; виновник – никотин;

·        
Ядовитые свойства
никотина используются в сельском хозяйстве: он один из главных компонентов
многих препаратов для защиты растений от вредителей;

     Курильщик портит жизнь не только себе, но и окружающим. Курение
– это не только проблема человека с никотиновой зависимостью, но и неудобства
для его окружения. Пассивное курение – непроизвольное отравление вредными
веществами табачного дыма некурящих людей, которые живут или работают с
курильщиками.

Курение портит Земную
атмосферу и окружающую среду. Вот несколько известных фактов. Курильщики
ежегодно «выкуривают”, т.е. выбрасывают в атмосферу 720 тонн синильной
кислоты, 384000 тонн аммиака, 108000 тонн никотина, 600000 тонн дегтя и более
550000 тонн угарного газа. Общая масса окурков на Земле за год составляет
2520000 тонн. Табачный дым, окутывая Землю, задерживает ультрафиолетовые лучи.
В среднем 25% всех видов веществ, содержащихся в табаке, сгорает и разрушается
в процессе курения; 50% уходит в окружающую среду; 20% попадает в организм
курильщика и только 5% остается в фильтре.

Заключение

      Явление диффузии является одним из главных общих условий
жизнедеятельности растений, животных и человека. Каким вообще был бы мир без
диффузии? Прекратись тепловое движение частиц – и вокруг всё станет мёртвым!
 Без этого явления жизнь на Земле будет невозможна. Природа широко
использует возможности, заложенные в процессе диффузионного проникновения,
играет важнейшую роль в поглощении питания и насыщении кислородом крови. В
пламени Солнца, в жизни и смерти далёких звезд, в воздухе, которым мы дышим,
всюду мы видим проявление всемогущей и универсальной диффузии.

    Но, к сожалению, люди в результате своей деятельности часто
оказывают негативное влияние на естественные  процессы в природе. Человеку
нет необходимости что–то специально делать для улучшения протекания явления
диффузии в живой природе. Просто надо исключить свое отрицательное воздействие
на живую природу своей деятельностью, чаще привлекать внимание общественности к
проблемам окружающей среды и тогда каждый сможет жить в полной гармонии с
природой, с самим собой.

     В ходе подготовки к данному проекту, я закрепил и приобрел новые
знания о диффузии. Я считаю, что результаты моей работы могут использоваться
как дополнительный материал по теме «Диффузия».

      Изучив связь диффузии и отрицательного влияния курения на
организм человека, я изготовил плакат «Физики против курения!». Известно,
курильщик живет на 20 лет меньше некурящего.  Если хотя бы один курильщик,
бросит свою пагубную привычку, ознакомившись с плакатом, я буду знать, что свою
работу я выполнил не зря!

Литература

1. Я.И.Перельман «Занимательная
физика»

2. Кириллова, И.Г.
Книга для чтения по физике для учащихся 7 классов средней школы / И.Г.
Кириллова.- М.,1986.-207 с.;

3. Рыженков, А.П.
Физика. Человек. Окружающая среда: Приложение к учебнику физики для 7-го класса
общеобразовательных учреждений / А.П. Рыженков.– М.,1996.- 120 с.;

4.https://ru.wikipedia.org/wiki

5. https://school-science.ru/4/11/1368

6.http://murzim.ru/jenciklopedii/detskaja-jenciklopedija-ot-a-do-ja

7.http://hozobzor.ru/tehnika/kak-izbavitsya-ot-zapaha-v-holodilnike.html

8.http://www.metod-kopilka.ru

9.
https://rosuchebnik.ru/material/diffuziya-7529/

Анкета

1.      
Пробовали курить

2.      Курите 
ли вы

3.      Знаете
ли вы, что вред курения объясняется явлением диффузии

4.      Часто
вы болеете

Скачано
с www.znanio.ru

Муниципальное
Бюджетное Общеобразовательное Учреждение

«Средняя
Общеобразовательная Школа № 11»

Научно
– исследовательская работа
по физике на тему:
«Диффузия в природе и в жизни человека»

        
Выполнила: ученица  7 «А» класса

Лянгузова
Вера Сергеевна

Научный
руководитель:

Семенова
Вера Зиновьевна

Г.Балахна

2017 
год

Оглавление

Введение

I.     Теоретическая часть

1.    Диффузия и ее закономерности

2.    Значение диффузии

3.    Вредные проявления диффузии

II.    Экспериментальная часть

Заключение

Литература

Введение

В этом году у нас появился новый предмет – физика. На одном из
уроков мы изучали явление диффузии. Когда дома я готовилась к этому уроку, мне
попалось на глаза следующее четверостишье:

Прекрасная
дама нюхала розы,
Но расчихалась — закапали слёзы!
Неужто из-за: диффузии
Такие бывают конфузии?

Я захотела узнать об этом явлении как можно больше. Прочитала
дополнительную литературу. Появилось желание проверить закономерности
протекания диффузии экспериментально. в ходе опытов 
попыталась выяснить, действительно ли теория диффузии справедлива, находит ли
она свое подтверждение на практике, какова ее роль.

Актуальность
работы состоит в том, что изучение влияния диффузии на жизнедеятельность
растений, животных и человека расширит спектр наших знаний о живой природе,
продемонстрирует тесную связь физики, биологии, экологии, медицины.
Объект исследования — явление диффузии.
Предмет исследования — влияние явления диффузии на процессы, протекающие
в природе, и связанные с жизнедеятельностью человека.
Цель: рассмотреть роль диффузии в природе и жизнедеятельности человека,
доказать общую значимость этого явления.
Задачи:
1. Изучить материал о роли диффузии в природе и жизнедеятельности человека.
2. Провести некоторые опыты, характеризующие закономерности протекания
диффузии.
3. Проанализировать полученную информацию о явлении диффузии, а также
определить степень значимости этого явления для растений, животных, человека.
Методы:
1.Изучение литературных и других информационных источников.
3.Проведение экспериментов.

I.      Теоретическая часть

1.     Диффузия и ее закономерности

Диффузия
(лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание, взаимодействие) —
процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами
другого, приводящий к самопроизвольному равномерному перемешиванию веществ по
всему объему.

Диффузия объясняется так.
Сначала между двумя телами чётко видна граница раздела двух сред. Затем,
вследствие своего движения, отдельные частицы веществ, находящихся около
границы, обмениваются местами. Граница между веществами расплывается. Проникнув
между частицами другого вещества, частицы первого начинают обмениваться местами
с частицами второго, находящимися во всё более глубоких слоях. Граница раздела
веществ становится ещё более расплывчатой. Благодаря непрерывному и
беспорядочному движению частиц этот процесс приводит в конце концов к тому, что
раствор в сосуде становится однородным.

Явление диффузии мы наблюдаем
каждый день: наливаем ли заварку чая в кипяток, приготавливаем ли красящий
раствор. И даже когда сгорает что-то на плите, а запах чувствуется по всему
дому, мы вновь сталкиваемся с явлением диффузии.
Так как частицы движутся и в газах, и в жидкостях, и в твердых телах, то во
всех этих веществах возможна диффузия. Однако скорость протекания данного
явления для них различна.

Распространение запаха
объясняется движением молекул. Варианты проявления этого явления могут быть
таковыми: распространение запаха цветов; слезы из-за нарезания лука; шлейф
духов, который можно почувствовать в воздухе.

Промежутки между частицами в
воздухе довольно большие, частицы

двигаются хаотично, поэтому
диффузия газообразных веществ происходит достаточно быстро.

С газами все понятно, а теперь
посмотрим,  что происходит с молекулами в другом агрегатном состоянии – в
жидкостях.

Если в сосуд, до половины
наполненный раствором медного купороса,

осторожно налить чистой воды
поверх раствора, то сначала получается резко обозначенная поверхность раздела
между бесцветной водой и синим раствором.

Но через некоторое время можно
заметить, как вода постепенно начинает синеть, поверхность раздела становится
нерезкой, а спустя время исчезнет.

 

Частицы в жидкости «упакованы»
так, что расстояние между соседними частицами меньше их диаметра, Сами частицы
могут перемещаться по всему занимаемому жидкостью объему сосуда. При смешивании
двух разных жидкостей, частицы первой жидкости проникают в промежутки между
частицами второй жидкости. Перемешивание жидкостей происходит медленно.

Намного труднее наблюдать
диффузию в твёрдом теле. По этой причине изучение диффузии в твёрдых телах
стало одним из наиболее интересных исследований в физике наших дней. Как и во
многих других областях человеческой деятельности, в данном случае умение
предшествовало знанию. Столетиями рабочие сваривали металлы и получали сталь
нагреванием твёрдого железа в атмосфере углерода, не имея ни малейшего
представления о происходящих при этом диффузионных процессах. Лишь в 1896 году
началось научное изучение проблемы. Английский металлург Вильям Роберте –
Аустин в простом эксперименте измерил диффузию золота в свинце. Он наплавил
тонкий диск золота на конец цилиндра из чистого свинца длиной в 1 дюйм (2,45
см), поместил этот цилиндр в печь, где поддерживалась температура около 200 °С,
и держал его в печи 10 дней. Затем он разрезал цилиндр на тонкие диски и
измерил количество золота, которое продиффундировало (проникло) в каждый срез
свинца. Оказалось, что к «чистому» концу через весь цилиндр прошло вполне
измеримое количества золота, в противоположном направлении, в глубь золотого
диска, продиффундировал свинец. Роберте – Аустин обнаружил, что нагретый металл
диффундирует в другой конец, когда они тесно прижаты друг к другу.

В твердых телах диффузия
происходит медленнее, чем в жидкостях. В твердых телах расстояния между
частицами совсем маленькие. Они такие же, как размеры самих частиц.
Проникновение через такие малые промежутки частиц другого вещества крайне
затруднено и поэтому происходит очень медленно.

Скорость диффузии зависит не
только от агрегатного состояния вещества, но и от температуры. Чем больше температура тела, тем быстрее
скорость молекул, и диффузия протекает быстрее.

2.     Значение диффузии

Явление диффузии играет большую роль в природе. Так, например,
благодаря диффузии поддерживается однородный состав атмосферного воздуха вблизи
поверхности Земли. Нижний слой атмосферы – тропосфера – состоит из смеси газов:
азота, кислорода, углекислого газа и паров воды. При отсутствии диффузии произошло
бы расслоение под действием силы тяжести: внизу оказался бы слой тяжёлого
углекислого газа, над ним – кислород, выше – азот и инертные газы.

Дыхание
растений, питание растений, поглощение углекислого газа и выделение растениями
нужного для дыхания человека кислорода, снабжение природных водоемов кислородом
происходит благодаря диффузии. Дыхание как наземных, так и водных растений
зависит от явления диффузии. Не трудно догадаться, почему природа щедро
наградила деревья (и не только деревья) большим развитием поверхности. Особенно
большое развитие поверхности (листовая крона) необходимо деревьям по причине
того, что диффузионный обмен сквозь поверхность листьев выполняет функцию
дыхания. В настоящее время широко практикуется внекорневая подкормка плодовых
деревьев путём опрыскивания их кроны.

Известно, что
цветки многих растений обладают ароматом. Связано это с тем, что
насекомые-опылители (а в тропических лесах и мелкие птицы) отыскивают на
большом расстоянии цветки с лакомым нектаром не только по яркой окраске
лепестков, но и по запаху выделяемых ими эфирных масел. Однако не все знают,
что некоторых насекомых привлекают только их любимые ароматы. Большинство
цветущих растений, опыляемых в дневное время пчелами, шмелями, дневными
бабочками и другими насекомыми, с наступлением темноты перестают
пахнуть. А есть растения, которые особенно сильно пахнут в ночное время,
например, фиалка.
В процессе длительного развития растения
выработали приспособительные свойства, подчас даже противоположные, но
сочетающиеся в одном организме. Так, если для привлечения насекомых-опылителей
цветки издают в большинстве случаев приятный аромат, то для отпугивания врагов,
питающихся этими растениями, их стебли и листья приобрели неприятный запах.
Примером этому служат болиголов крапчатый, буквица лекарственная, чернокорень
лекарственный и др., цветки которых имеют приятный аромат, а стебли и листья
выделяют мышиный запах. Для соцветий лука медвежьего (черемши) тоже характерен
медовый запах, в то время как все растение издает резкий запах, который не
любят многие травоядные животные. 

Благодаря
диффузии, насекомые находят себе пищу. Бабочки, порхая меж растений, всегда
находят дорогу к красивому цветку. Пчелы, обнаружив сладкий объект, штурмуют
его своим роем.

Среди
насекомых муравьи отличаются самым плохим зрением, но благодаря тонкому
обонянию и осязанию они определяют своего и чужого, находят дорогу к своему
муравейнику, которую периодически тоже метят феромонами, выделяемыми из
специальных желез, находящихся на кончике брюшка.
Лягушка – очень интересное животное. Хотя бы
потому, что живет в воде и не пьет ее, на суше дышит легкими и влажной кожей, а
в воде – через кожу. Основа этого процесса – та же диффузия.

 У
североамериканского серого волка обоняние в 1000 раз острее, чем у человека. Он
чует лосиху с детёнышем на расстоянии более чем 2,5 км. В носу волка примерно в
50 раз больше обонятельных рецепторов, чем у человека.

Новозеландский
киви величиной с курицу — очень занятная птица. Пищу находит по запаху, как
насекомоядные млекопитающие, и может учуять червяка под землёй на глубине 3
см..

Самый
распространённый способ общения насекомых – с помощью обонятельных химических
средств. Есть привлекающие ароматы (аттрактанты), а есть отталкивающие
(репелленты), воспринимаемы обонятельными дырочками (порами) на усиках.

Плотоядные
животные находят своих жертв тоже благодаря диффузии. Акулы и рыбы пираньи
чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров.

На явлении
диффузии основаны многие физиологические процессы, происходящие в организме
человека: такие как дыхание, всасывание питательных веществ в кишечнике и др.
Мы можем защитить себя от многих болезней путем приема лекарств, которые
усваиваются организмом тоже благодаря диффузии.

 
Невозможно представить свою жизнь и быт без ароматических запахов. Чтобы
получить всего 1 кг розового масла, необходимо переработать более полутора тонн
лепестков розы. Ладан, ароматическую смолу для церковных нужд, получают из сока
ладанного дерева и босвеллии священной, растущих в Восточной Африке. Мирра,
смола для ароматических курений, получается из смолы деревьев рода коммифора,
растущих в Эфиопии и Южной Аравии.

В 1638 г.
посол Василий Старков привёз в подарок царю Михаилу Фёдоровичу от монгольского
Алтын — хана 4 пуда сушёных листьев. Это растение очень понравилось москвичам,
и они его с удовольствием до сих пор употребляют. Ароматический напиток из
сушеных листьев – это чай.

Диффузионная
сварка – технология соединения деталей при небольшом нагревании. Впервые ее
удалось сделать в 1896 году английскому металлургу Робертсу-Аустену. Он прижал
друг к другу золотой диск и свинцовый цилиндр и поместил их па 10 дней в печь,
где поддерживалась температура 200°С. Когда печь открыли, разъединить диск и
цилиндр оказалось невозможно. За счет диффузии золото и свинец буквально
проросли друг в друга. Этим методом
соединяют между собой металлы, неметаллы, металлы и неметаллы, пластмассы.

На явлении диффузии основан
процесс металлизации – покрытия поверхности изделия слоем металла или сплава
для сообщения ей физических, химических и механических свойств, отличных от
свойств металлизируемого материала. Он применяется для защиты изделий от
коррозии, износа, повышения контактной электрической проводимости, в
декоративных целях.

Горючий
природный газ, используемый в быту для приготовления пищи, не имеет ни цвета,
ни запаха. Чтобы сделать поступление газа в помещение заметным, горючий газ
предварительно смешивают с резко пахнущими веществами. Это позволяет быстро
заметить наличие утечки газа в помещении.

Боле
30 лет назад немецкий врач Вильям Кольф применил аппарат «искусственная почка».
С тех пор он применяется: для неотложной хронической помощи при острой
интоксикации; для подготовки больных с хронической почечной недостаточностью к
трансплантации почек; для длительного (10-15 лет) жизнеобеспечения больных с
хроническим заболеванием почек. Искусственная почка — это аппарат,
предназначенный для выведения из крови человека токсинов, скапливающихся в почках
при их тяжелом поражении — обычно это хроническая и острая формы
недостаточности почек. Работа аппарата основывается на принципах диализа — это
выведение низкомолекулярных веществ из коллоидных растворов благодаря диффузии
и разнице между осмотическим давлением с двух сторон целлофановой
полупроницаемой мембраны. Гемодиализ — это наиболее популярный метод проведения
лечения запущенных форм недостаточности почек. Такая процедура позволяет
человеку продолжать вести активный образ жизни, несмотря на неполноценную
работу почек.

Явления
диффузии широко используются в технике. Например, при извлечении сахара из
свеклы последнюю мелко нарезают и помещают в специальные металлические сосуды (
диффузоры), через которые проходит ток горячей воды. Находящийся в свекле сахар
диффундирует при этом в протекающую воду. Из полученного раствора выделяют
кристаллический сахар.

Явление диффузии можно
наблюдать дома достаточно часто: когда пользуемся аромолампой с эфирными
маслами или спреями для тела или для ног, духами, распыляем средства для
уничтожения в помещении комаров и мух, когда что-то склеиваем

В повседневной жизни мы встречаемся с процессом диффузии при
засолке и засахаривании, смешивании различных ингредиентов при приготовлении
пищи, склеивании поверхностей, окрашивании тканей, стирке вещей и т.д.

3.     Вредные проявления диффузии

Необходимо отметить и вредные
проявления диффузии. Дымовые трубы предприятий выбрасывают в атмосферу
углекислый газ, оксиды азота и серы. В настоящее время общее количество эмиссии
газов в атмосферу превышает 40 миллиардов тонн в год. Избыток углекислого газа
в атмосфере опасен для живого мира Земли, нарушает круговорот углерода в
природе, приводит к образованию кислотных дождей.

 Процесс диффузии играет
большую роль в загрязнении рек, морей и океанов. Годовой сброс производственных
и бытовых стоков в мире равен примерно 10 триллионов тонн.

Примером отрицательного влияния
человека на процессы диффузии в природе являются крупномасштабные аварии,
произошедшие в бассейнах разных водоемов. В результате этого явления нефть и
продукты ее переработки растекаются по поверхности воды и, как результат,
нарушаются процессы диффузии, например: кислород не поступает в толщу воды, и
рыбы без кислорода погибают.

Вследствие явления диффузии воздух
загрязняется отходами разных фабрик, из-за него вредные отходы
жизнедеятельности человека проникают в почву, воду, а затем оказывают вредное
влияние на жизнь и функционирование животных и растений. Увеличивается площадь
земель, загрязненных выбросами промышленных предприятий и т.д. Свыше 2 тыс.
гектаров земли занято свалками промышленных и бытовых отходов. Один из трудно
решаемых в настоящее время вопросов является вопрос утилизации промышленных
отходов, в том числе токсичных.

Загрязнение водоёмов приводит к тому, что
в них исчезает жизнь, а воду, используемую для питья, приходится очищать, что
очень дорого. Кроме того, в загрязненной воде происходят химические реакции с
выделением тепла. Температура воды повышается, при этом снижается содержание
кислорода в воде, что плохо для водных организмов. Из-за повышения температуры
воды многие реки теперь зимой не замерзают.

Для снижения выброса вредных
газов из промышленных труб, труб тепловых электростанций устанавливают
специальные фильтры. Для предупреждения загрязнения водоемов необходимо
следить за тем, чтобы вблизи берегов не выбрасывался мусор, пищевые отходы,
навоз, различного рода химикаты.

II.   Экспериментальная
часть

Опыт 1. Я распылила духи около входной
двери в кабинет. Длина
кабинета  10 метров. Моя одноклассница, находившаяся у противоположной стены,
почувствовала запах духов через 2,6 минуты.

Опыт 2. В два одинаковых стакана положили
пакетики с чаем. В правый
стакан налили холодную воду, имеющую температуру 25 градусов,
а в левый – горячую,  температура которой 95 градусов. Наблюдения
фиксировала с помощью фотоаппарата с интервалом сначала 10 минут,
потом 15 минут, последнее фото выполнено через сутки.

Опыт 3. Я изготовила из желатина и воды два диска, в один из
которых
 добавила краситель. При комнатной температуре они сохраняют
форму и объем, как твердые тела. Окрашенный диск положила сверху
на неокрашенный, и каждые сутки делала фотографии.

Выводы
из опытов:

1.
Диффузия наблюдается в газах, жидкостях и твердых телах.

2.
Диффузия в газах протекает быстро (минуты).

3.
Для диффузии в жидкости требуется больше времени, чем в газах
    (несколько часов). Чем выше температура жидкости, тем быстрее
     протекает диффузия.

4.
В твердых телах диффузия протекает намного медленнее, чем
     в жидкостях (несколько суток).

Заключение

Явление
 диффузии  является одним из главных общих условий жизнедеятельности
растений, животных  и  человека. Без этого явления жизнь на Земле
была бы невозможна. К сожалению, все чаще и чаще мы наблюдаем негативное
воздействие человека на окружающую среду. И становится страшно от того, что
наступит момент сожаления о точке не возврата  к той красоте, которая пока ещё
нас окружает.

Человеку
нет необходимости что–то специально делать для улучшения протекания явления
 диффузии  в живой природе. Просто надо исключить  свое отрицательное
воздействие на живую природу своей деятельностью, чаще привлекать внимание
общественности к проблемам окружающей среды и тогда каждый сможет жить в полной
гармонии с природой, с самим собой.

Литература

1. Ефграфова Н.Н., Каган В.Л. Курс физики
для подготовительных отделений вузов: Учеб.        Пособие. – 3-е изд., испр. И
перераб. – М.: Высш. Шк., 1984.- 487 с., ил.

2. А. В. Пёрышкин Курс физики, ч.II для
средней школы Механика (продолжение), теплота и молекулярная физика составлен
при участии Н.П. Суворова издание пятнадцатое

Редактор Л.Л. Величко. Художественный
редактор Б.Л. Николаев. Технический редактор Н.Н. Махова. Корректор Т.Кузнецова
Издательство «Просвещение» Москва 1968

3. Элементарный учебник физики: Учебное
пособие. В 3-х т./Под ред. Г.С. Ландсберга. Т. I. Механика. Теплота.
Молекулярная физика. – 10- е изд., перераб.- М.: Наука. Главная редакция
физико-математической литературы, 1985. -608 с., ил.

4. Семке А.И.  «Нестандартные задачи по
физике», Ярославль: Академия развития,2007.

5. Шустова Л.В., Шустов С.Б. «Химические
основы экологии».М.:Просвещение,1995.

6. Лукашик В.И. Задачник по физике 7-8кл.
М.: Просвещение,2002.

7. Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики.
М.: Просвещение,1998.

8. Энциклопедия Физика. М.: Аванта +,1999.

9. Богданов К.Ю. Физик в гостях у биолога.
М.: Наука,1986.

10. Енохович А.С. Справочник по физике.
М.: Просвещение, 1990.

11. Ольгин О. И.  Опыты без взрывов. М.:
Химия ,1986.

12. Ковтунович М.Г. «Домашний эксперимент
по физике 7-11 классы». М.: Гуманитарный издательский центр, 2007.

13. Internet- ресурсы.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение лицей №1

г. Пролетарска Ростовской области

Учебно- экспериментально — исследовательский проект на тему:

                                                   «Диффузия вокруг нас»

Проект выполнил ученик 11 «Б»

Полковников Илья

Руководитель проекта учитель физики

Горобцова Г.С.

г.Пролетарск

                                                           2021-2022 год

Оглавление

1. Введение
2.  Что такое диффузия ?
3. История открытия диффузии
4. Практическое применение явления диффузии в жизни человека.

4.1Сварка металлов

4.2Диффузионный аппарат

4.3Ядерный реактор

4.4Процесс металлизации

4.5 Процесс цементации

     5.Роль  диффузии  в природе

           5.1Питание растений 

           5.2Природная «навигация»

            5.3Диффузия в человеке

           5.4Вредное проявление диффузии

      6.Применение диффузии в медицине

      7.Экспериментальная часть

               ​​​​​​7.1Опыт 1​​​​​​​

               7.2Опыт 2

               7.3Опыт 3 

       8.Вывод

      9. Список литературы

Цель работы:Рассмотреть роль  диффузии  в природе  и  жизнедеятельности человека, доказать общую значимость этого явления.

Задачи:

— Систематизировать свои знания, о процессе диффузии, через расширение теоретических знаний.

Показать значимость диффузии

-Продемонстрировать тесную связь физики, биологии, экологии, медицины.

Объект исследования:явление диффузии.

Методы исследования: информационные, экспериментально-аналитический.

Гипотеза: Приступая к работе над проектом, я предположил, что роль  диффузии  в природе  и  жизнедеятельности человека имеет общую значимость; а также на основании жизненного опыта: что диффузия в газах распространяется быстрее чем в жидкостях и твёрдых телах.

Теоретическаязначимость проекта является: презентация, реферат.

                                                          Актуальность

Явление диффузии, мы изучали в курсе физики 7 класса, оно меня заинтересовало, и я решил углубить свои знания в практическом применении этого физического явления, его влияния на жизнедеятельность растений, животных и человека, расширить спектр своих знаний о живой природе, а также продемонстрировать тесную связь физики, биологии, экологии и медицины.

                                                          Введение

Диффузия — одно из самых значимых явлений в физике. Оно играет чрезвычайно важную роль в живой природе, его широко применяют в технике, и в быту.В нашей повседневной жизни мы иногда не замечаем некоторых физических явлений. Например, кто-то открыл флакон с духами, и мы, даже находясь на большом расстоянии, почувствуем этот запах. Мы опускаем в стакан с горячей водой пакетик с заваркой для приготовления чая, и даже не замечаем, как заварка окрашивает всю воду в чашке.Роль, которую играет диффузия в окружающем нас мире трудно переоценить. К сожалению, диффузионные процессы могут оказывать не только положительное, но и негативное влияние на жизнедеятельность растений, животных и человека.

Что такое диффузия?

Диффузия — явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого. Примером диффузии в газах является распространение запахов в воздухе, но запах распространяется не мгновенно, а спустя некоторое время. Почему так происходит? Просто 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. Поэтому диффузионное проникновение молекул значительно медленнее их свободного движения.

Явление диффузии показывает, что молекулы все время хаотично движутся и притом в различных направлениях. Такое движение называется молекулярным тепловым движением. Диффузия, также доказывает, что между молекулами имеются промежутки.

Известно, что частицы движутся и в газах, и в жидкостях, и в твердых телах, то в этих веществах возможна диффузия. Наиболее быстро диффузия происходит в газах, медленнее в жидкостях и медленнее всего в твёрдых телах. Дело в том, что в газах и жидкостях основной вид теплового движения частиц приводит к их перемешиванию, а в твердых телах, в кристаллах, где атомы совершают малые колебания около положения узла решётки, нет. Скорость протекания диффузии зависит от: агрегатного состояния вещества; массы молекул; температуры.

История открытия диффузии.

В 1827 Броун проводил исследования пыльцы растений. Он, в частности, интересовался, как пыльца участвует в процессе оплодотворения. Как-то он разглядывал под микроскопом выделенные из клеток пыльцы североамериканского растения  взвешенные в воде удлиненные цитоплазматические зерна. Неожиданно Броун увидел, что мельчайшие твердые крупинки, которые едва можно было разглядеть в капле воды, непрерывно дрожат и передвигаются с места на место. Он установил, что эти движения, по его словам, «не связаны ни с потоками в жидкости, ни с ее постепенным испарением, а присущи самим частичкам».

Наблюдение Броуна подтвердили другие ученые. Мельчайшие частички вели себя, как живые, причем «танец» частиц ускорялся с повышением температуры и с уменьшением размера частиц и явно замедлялся при замене воды более вязкой средой. Это удивительное явление никогда не прекращалось: его можно было наблюдать сколько угодно. Поначалу Броун подумал даже, что в поле микроскопа действительно попали живые существа, тем более что пыльца – это мужские половые клетки растений, однако так же вели частички из мертвых растений, даже из засушенных за сто лет до этого в гербариях. Тогда Броун подумал, не есть ли это «элементарные молекулы живых существ», о которых говорил знаменитый французский естествоиспытатель Жорж Бюффон (1707–1788), автор 36-томной Естественной истории. Это предположение отпало, когда Броун начал исследовать явно неживые объекты; сначала это были очень мелкие частички угля, а также сажи и пыли лондонского воздуха, затем тонко растертые неорганические вещества: стекло, множество различных минералов. «Активные молекулы» оказались повсюду: «В каждом минерале, – писал Броун, – который мне удавалось измельчить в пыль до такой степени, чтобы она могла в течение какого-то времени быть взвешенной в воде, я находил, в больших или меньших количествах, эти молекулы».

Практическое применение явления диффузии в жизни человека.

Сварка металлов.

Диффузия находит широкое применение в промышленности и повседневной жизни.

На явлении диффузии основана диффузионная сварка металлов.

Методом диффузионной сварки без применения припоев, электродов и флюсов является соединение между собой металлы, неметаллы, пластмассы. Детали помещают в закрытую сварочную камеру с сильным разряжением, сдавливают и нагревают до 800 градусов. При этом происходит интенсивная взаимная диффузия атомов в поверхностных слоях контактирующих материалов. Диффузионная сварка применяется в основном в электронной и полупроводниковой промышленности, точном машиностроении.

Диффузионный аппарат.

Для извлечения растворимых веществ из твердого измельченного материала применяют диффузионный аппарат. Такие аппараты распространеныглавным образом в свеклосахарном производстве, где их используют для получения сахарного сока из свекловичной стружки, нагреваемой вместе сводой.

Ядерные реакторы. 

Существенную роль в работе ядерных реакторов  играет диффузия нейтронов, то есть распространение нейтронов в веществе, сопровождающееся многократным изменением направления и скорости их движения в результате столкновения с ядрами атомов. Диффузия нейтронов в среде аналогична диффузии атомов и молекулов газах и подчиняется тем же закономерностям.

В результате диффузии носителей в полупроводниках возникает электрический ток, перемещение носителей заряда в полупроводниках обусловлено неоднородностью их концентрации. Для создания, например, полупроводникового диода в одну из поверхностей германия вплавляют индий. Вследствие диффузии атомов индия в глубь монокристалла германия в нем образовывается переход, по которому может идти значительный ток при минимальном сопротивлении.

Процесс Металлизации.

На явлении диффузии основан процесс металлизации — покрытия поверхности изделия слоем металла или сплава для сообщения ей физических, химических и механических свойств, отличных от свойств металлизируемого материала.

Применяется для защитыизделий от коррозии, износа, повышения контактной электрической проводимости, в декоративных целях, так.

Процесс цементации

Диффузия широко используется в технике для повышения жаростойкости, твердости и прочности деталей машин. Так, например, для повышения твердости и износоустойчивости деталей машин осуществляют так называемую цементацию, сущность которой заключается в том, что детали помещают в ящики, наполненные порошкообразным углеродом, затем помещают в термическую печь и выдерживают в ней определенное время. Молекулы углеродом проникают между атомами (молекулами) поверхностного слоя стальной детали, образуя слои цементита. Чем выше температура печи и время выдержки деталей в ней, тем больше глубина науглероженного слоя металла. Также диффузия применяется для сглаживания резких цветовых переходов. 

Роль  диффузии  в природе

Явление  диффузии  играет большую роль в природе. Так, например, благодаря  диффузии  поддерживается однородный состав атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли. Нижний слой атмосферы – тропосфера – состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого газа  и  паров воды. При отсутствии  диффузии  произошло бы расслоение под действием силы тяжести: внизу оказался бы слой тяжёлого углекислого газа, над ним – кислород, выше – азот  и  инертные газы.

Питание растений

Удобрение почв тоже происходят с помощью диффузии. Благодаря использованию определённых химических средств или компоста почва становится более плодородной. Почему так происходит? Суть в том, что молекулы удобрения диффундируют с молекулами почвы. После чего процесс диффузии происходит между молекулами почвы и корня растения. Благодаря этому сезон будет более урожайным.

Природная «навигация»

Муравьи помечают свой путь капельками пахучей жидкости, они прижимаются брюшком к земле и передают ей свой запах. Некоторые муравьи не всегда бегут точно по намеченному пути, а сбоку от трассы, потому что запах достаточно силен. Потеряв след, они кругами вновь находят «дорогу» и спешат по ней. Муравьиные трассы бывают длиной несколько метров.

Благодаря диффузии, насекомые находят себе пищу. Бабочки, порхая меж растений, всегда находят дорогу к красивому цветку. Пчелы, обнаружив сладкий объект, штурмуют его своим роем.

Плотоядные животные находят своих жертв тоже благодаря диффузии. Акулы чувствуют запах крови на расстоянии нескольких километров, также как и рыбы пираньи.

Диффузия в человеке

Вредное проявление диффузии.

  Не всегда диффузия полезна для человека. К сожалению, необходимо отметить и вредные проявления этого явления. Дымовые трубы предприятий выбрасывают в атмосферу углекислый газ, оксиды азота и серы. В настоящее время общее количество эмиссии газов в атмосферу превышает 40 миллиардов тонн в год. Избыток углекислого газа в атмосфере опасен для живого мира Земли, нарушает круговорот углерода в природе, приводит к образованию кислотных дождей.

Процесс диффузии играет большую роль в загрязнении рек, морей и океанов. Годовой сброс производственных и бытовых стоков в мире равен примерно 10 триллионов тонн.Загрязнение водоёмов приводит к тому, что в них исчезает жизнь, а воду, используемую для питья, приходится очищать, что очень дорого. Кроме того, в загрязненной воде происходят химические реакции с выделением тепла. Температура воды повышается, при этом снижается содержание кислорода в воде, что плохо для водных организмов. Из-за повышения температуры воды многие реки теперь зимой не замерзают.

Для снижения выброса вредных газов из промышленных труб, труб тепловых электростанций устанавливают специальные фильтры. Для предупреждения загрязнения водоемов необходимо следить за тем, чтобы вблизи берегов не выбрасывался мусор, пищевые отходы, различного рода химикаты.
Мы видим, как велико значение диффузии в неживой природе, а существование живых организмов было бы невозможно, если бы не было этого явления. К сожалению, приходится бороться с отрицательным проявлением этого явления, но положительных факторов намного больше и поэтому мы говорим об огромном значении диффузии в природе.

Применение диффузии в медицине. Аппарат «искусственная почка»

Боле 30 лет назад немецкий врач Вильям Кольф применил аппарат «искусственная почка». С тех пор он применяется: для неотложной хронической помощи при острой интоксикации; для подготовки больных с хронической почечной недостаточностью к трансплантации почек; для длительного (10-15 лет) жизнеобеспечения.

Искусственная почка — это аппарат, предназначенный для выведения из крови человека токсинов, скапливающихся в почках при их тяжелом поражении — обычно это хроническая и острая формы недостаточности почек.

Сам аппарат представляет собой машину весом около 80 кг, работающую по принципу насоса. Соответственно, кровь вначале принимается от пациента, затем тщательно очищается и возвращается обратно.

Благодаря ее особой структуре наружу выводятся только лишь токсичные вещества и патогенные бактерии, тогда как все важные микроэлементы и минералы остаются в организме в необходимом количестве.

Работа аппарата основывается на принципах диализа — это выведение низкомолекулярных веществ из растворов благодаря диффузии и разнице между осмотическим давлением с двух сторон целлофановой полупроницаемой мембраны.В результате организм человека избавляется от мочевины и ее соединений, образующихся во время метаболизма белков, креатинина, лишней жидкости, , различных ядовитых соединений, а также метилового и этилового спирта.

Гемодиализ — это наиболее популярный метод проведения лечения запущенных форм недостаточности почек. Такая процедура позволяет человеку продолжать вести активный образ жизни, несмотря на неполноценную работу почек.

Я изучив и проанализировав большой объем информации о применении явления диффузии в различных областях окружающей меня жизни, решил вышеизложенный материал подтвердить экспериментальными опытами.

Опыт №1

В первом опыте, используя стакан с горячей водой,стакан с холодной водой и 2 пакетика чая, я опустил одновременно в эти стаканы пакетики. 
И наблюдая, что в горячей воде чай быстрее окрашивает жидкость, я пришел к выводу: скорость диффузии зависит от температуры, т.е. чем выше температура, тем больше скорость молекул взаимодействующих тел.

Опыт №2

Во втором опыте в кабинете физики, в углу я распылил освежитель воздуха, и через несколько секунд почувствовал его запах. Распространение запаха объясняется движением молекул. Это движение носит непрерывный и беспорядочный характер. Сталкиваясь с молекулами газов, входящих в состав воздуха, молекулы освежителя много раз меняют направление своего движения и, беспорядочно перемещаясь, разлетаются по всему кабинету. Я сделал вывод, что скорость диффузии в газах выше чем в жидкостях.

                                                               Опыт №3

В третьем опыте я взял сырой картофель, ватку, банку, йод. Разрезал картофель на две части. На одну часть капнул йод, так как картофель содержит крахмал, то йод окрасит его в темно-синей цвет. На дно банки опустил вату, смоченную йодом, и накрыл стакан второй половинкой картофеля. Через 30 мин на картофеле появился темно-синий круг. Произошла возгонка йода, пары йода продиффундировали (проникли) в картофель.

Обобщая полученные результаты из проведенных опытов, необходимо обратить внимание на скорость протекания процесса проникновения молекул одного вещества между молекулами другого вещества по времени.Опыты подтвердили мою гипотезу, диффузия в газах распространяется быстрее чем в жидкостях и твёрдых телах.

                                                               Вывод

Выполняя проект, я углубил свои знания по очень важному явлению,без которого жизнь на Земле была бы не возможна, показал отрицательные стороны,систематизировал свои старые знания, рассмотрел его роль в природе и жизнедеятельности человека, доказал важное значение этого явления.

Моя гипотеза оказалась верной, действительно, диффузия в газах распространяется быстрее чем в жидкостях и твёрдых телах. Этот проект я могу предложить учителям для привлечения большего внимания школьников к этому физическому процессу и предмету физика.Теоретической значимостью проекта является презентация, реферат.

Список литературы

Статья Диффузия — Википедия ( wikipedia.org )

https://microschool.io/ru/book/physics/diffuziya-v-gazah-zhidkostyah-i-tverdyh-telah

https://infourok.ru/diffuziya-vokrug-nas-opitnoeksperimentalnaya-rabota-1610526.html

https://nsportal.ru/ap/library/nauchno-tekhnicheskoe-tvorchestvo/2015/03/23/proekt-diffuziya-vokrug-nas

https://school- science.ru/5/13/34064

https://pandia.ru/text/80/402/1528.php