Задание №3 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
На тонкий свинцовый цилиндр нанесли очень тонкий слой золота. Затем этот цилиндр поместили в печь при температуре 200 ºС на 10 дней. После этого цилиндр разрезали на тонкие диски и увидели, что свинец проник в золото, а золото в свинец. Какое явление наблюдалось в этом случае?
броуновское движение
конвекция
теплопроводность
диффузия
Правильный ответ
4
Пояснение
Решение.
Для того чтобы правильно определить физическое явление, проанализируем процессы, описанные в условии задачи.
1. Суть процесса: В условии сказано, что частицы свинца проникли в слой золота, а частицы золота — в свинец. Это означает, что произошло взаимное проникновение молекул (или атомов) одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества при их соприкосновении.
2. Определение явления: Процесс самопроизвольного перемешивания веществ, обусловленный хаотическим тепловым движением частиц, называется диффузией. Диффузия может происходить в газах, жидкостях и твердых телах. В твердых телах (таких как свинец и золото) этот процесс протекает очень медленно, поэтому в опыте потребовалось 10 дней и высокая температура (), которая ускоряет движение атомов.
3. Анализ других вариантов ответа:
— Броуновское движение — это беспорядочное движение видимых взвешенных частиц (например, пылинок в воде) под ударами молекул среды, а не само перемешивание веществ.
— Конвекция — это вид теплопередачи, осуществляемый струями или потоками жидкости или газа. В твердых телах конвекция невозможна.
— Теплопроводность — это процесс передачи внутренней энергии от более нагретых частей тела к менее нагретым, который не сопровождается переносом самого вещества.
4. Вывод: Описанное в задаче явление взаимного проникновения металлов друг в друга является классическим примером диффузии в твердых телах.
Ответ: 4
Источник: ФИПИ