Про те, що таке дифузія у фізиці: визначення та цікаві приклади

У загальноосвітній школі кожен семикласник обов'язково знайомиться з фізики з різними явищами, які можна зустріти як у повсякденному житті, так і у промислових умовах. Дана стаття присвячена дифузії. Спочатку цей термін може здатися страшним, ніж-то незвичайним. Насправді, він є одним з найпоширеніших явищ, точніше навіть сказати, що воно постійно і всюди має місце. Давайте з вами розглянемо, що таке дифузія у фізиці, заодно наведемо безліч прикладів, які дадуть зрозуміти: немає нічого складного, а тема шкільного предмету досить проста і цікава.

Визначення дифузії

У різних джерелах можна зустріти різні формулювання, але таку, яка не втрачає свій первісний зміст. Дифузія – явище, при якому молекули однієї речовини проникають в молекули іншої речовини. Школяреві може здатися ця фраза дуже незрозумілою і складною. Але насправді, все досить легко. Як відомо, молекула – найдрібніша частинка будь-якого речовини (вона є навіть у повітря, газу). Кожна молекула з'єднується між собою структурними зв'язками. Чим щільніше структура, тим твердіше тіло. Таким чином, проникнення молекул однієї речовини в молекули іншого буде простіше у випадку, коли структура найбільш проста або ж молекули існують вільно. Ось чому так звучить визначення. Що таке дифузія у фізиці? Простіше кажучи: з'єднання, проникнення двох речовин один в одного. В результаті утворюється єдине ціле.

Газ і повітря

Давайте почнемо з розгляду прикладів, присвячених простим молекулярних сполук як гази. Справа в тому, що повітря легше всього піддається змінам. Наприклад, ви розпилили в кімнаті духи. Моментально або через кілька секунд вже відчувається аромат. В даному випадку ми вже можемо відповісти на питання про те, що таке дифузія.


У фізиці всі речовини поділяються на три основні стани:

газоподібний;

рідке;

тверде.

Відповідно, газоподібний стан здатне на досить швидку реакцію. Наведемо ще приклад: запах фарби, що розповсюджується навколо під час фарбування виробів. Вихлопні гази автомобілів також є дифузією в навколишньому середовищі, тому, на жаль, страждає екологія, забруднене повітря у великих і маленьких містах. Варто відзначити, що повітря рухливий, його молекули постійно переміщаються. Тому дифузія з якимись сторонніми газоподібними речовинами відбувається постійно.

Вода

А тепер розглянемо коротко, що таке дифузія у фізиці відносно рідких речовин. Уявімо собі посудину з водою. У нього додамо трохи марганцівки або барвника. Процес можна спостерігати до тих пір, поки вода повністю не забарвиться. Слід зазначити, що дифузія відбувається набагато швидше в гарячій воді. Це може продемонструвати звичайна чашка з чаєм або кавою. Якщо в гарячу воду додати цукор, то він швидко розчиниться. При додаванні вершків в гарячий кави теж відбувається швидке злиття кави і води, а також вершків. При варінні супів, бульйонів і соусів теж спостерігається дифузія. Слід зазначити, що термічна обробка їжі (а саме варіння) відбувається найчастіше саме тому, що потрібно поєднати одне речовина з іншим. Припустимо, курячий бульйон не вийде в холодній воді, адже м'ясний сік повинен взаємодіяти з гарячою водою.

Тверді вироби в промисловості

Існує такий стан речовин, коли неможливо визначити, воно тверде або рідке. Мається на увазі не саме чисте речовина, а сукупність. Наприклад, тісто для млинців, рідка глина, густі олії. Що таке дифузія у фізиці по відношенню до подібних виробів? Проникнення молекул також збережеться. Наприклад, при виготовленні сплавів, пластмас застосовуються в рідкому стані різні матеріали, які по своїй природі тверді. Але при нагріванні вони стають рідкими, їх молекули здатні проникати одні в інші, тобто буде дифузія. Таким чином, існує безліч міцних сталевих, пластикових виробів, матеріалів.

Дифузія в твердих тілах

Раніше ми розглянули визначення, що таке дифузія у фізиці, тепер знаємо. Згідно з логікою, в твердих речовинах дифузії бути не може. Почасти це так. Але є відомості, що при постійному зберіганні разом деяких речовин вони стають єдиним цілим. Наприклад, якщо разом помістити в один ящик свинець і золото так, щоб вони були тісно притиснуті один до одного, то приблизно через 5 років вони з'єднаються своїми поверхнями. Тому, відповідаючи на питання про те, що таке дифузія у фізиці, будемо розглядати абсолютно всі речовини, але тільки одного стану.

Хімічні процеси

На закінчення варто зазначити, що явище дифузії вивчається і в хімії, і навіть в біології. Тому з цим терміном можна зіткнутися не тільки з фізики. Хіміки в лабораторіях постійно проводять різні досліди, в яких без такого процесу не обійтися. Але основна тема розглядається в 7 класі. Що таке дифузія у фізиці та хімії? Це досить часто зустрічається явище в природі та побуті, а також при виробництві чого-небудь.