2. Диффузия в воде. В три стакана налили одинаковое количество воды. Температура воды в стаканах — 10 °C, 40 °C и 80 °C. В каждый стакан одновременно опустили одинаковые кристаллики вещества. Перемешивать воду не стали. Через некоторое время получили результаты: при 10 °C вещество равномерно распределилось за 8 мин, при 40 °C — за 4 мин, при 80 °C — за 2 мин. 1) Как зависит скорость диффузии от температуры? 2) Во сколько раз быстрее происходила диффузия при 80 °C, чем при 10 °C? 3) Объясните полученную зависимость с точки зрения движения частиц вещества. 4) Ученик сделал вывод: «При 80 °C диффузия происходит потому, что горячая вода сама перемешивается быстрее». Можно ли считать это объяснение достаточным? Что в опыте нужно было бы сделать, чтобы отделить влияние перемешивания воды от влияния температуры?

Question

Вопрос:

Фото задания: 2. Диффузия в воде. В три стакана налили одинаковое количество воды. Температура воды в стаканах — 10 °C, 40 °C и 80 °C. В…

2. Диффузия в воде. В три стакана налили одинаковое количество воды. Температура воды в стаканах — 10 °C, 40 °C и 80 °C. В каждый стакан одновременно опустили одинаковые кристаллики вещества. Перемешивать воду не стали. Через некоторое время получили результаты: при 10 °C вещество равномерно распределилось за 8 мин, при 40 °C — за 4 мин, при 80 °C — за 2 мин. 1) Как зависит скорость диффузии от температуры? 2) Во сколько раз быстрее происходила диффузия при 80 °C, чем при 10 °C? 3) Объясните полученную зависимость с точки зрения движения частиц вещества. 4) Ученик сделал вывод: «При 80 °C диффузия происходит потому, что горячая вода сама перемешивается быстрее». Можно ли считать это объяснение достаточным? Что в опыте нужно было бы сделать, чтобы отделить влияние перемешивания воды от влияния температуры?

Accepted Answer

Чем выше температура воды, тем быстрее происходит диффузия: на распределение вещества при 10 °C потребовалось 8 мин, а при 80 °C — 2 мин.
Скорость обратно пропорциональна времени распределения, поэтому 8 ÷ 2 = 4. При 80 °C диффузия происходила в 4 раза быстрее, чем при 10 °C.
При повышении температуры частицы вещества и воды движутся быстрее. Из-за более интенсивного хаотического движения частицы быстрее распространяются по всему объёму воды.
Нет. Само наблюдение не доказывает, что ускорение вызвано перемешиванием: температура тоже меняет скорость движения частиц. Чтобы разделить эти влияния, нужно исключить перемешивание во всех стаканах, поддерживать в них одинаковые условия и сравнить время при разных температурах. Дополнительно можно провести контрольные опыты при одинаковой температуре: один стакан не перемешивать, а другой перемешивать одинаковым способом. Тогда можно отдельно оценить влияние перемешивания.

Температура воды	Время распределения вещества
10 °C	8 мин
40 °C	4 мин
80 °C	2 мин

Ответ: