Диффузия үдерісі

Diffusion by PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, licensed under CC-BY-4.0 (https://phet.colorado.edu)

Мақсаты:

• Екі түрлі газдың өзара әрекеттесенін көрсету
• Диффузия үдерісіне әсер етуші факторлар

Виртуалды эксперимент 

Диффузиялық симулятор оқушыларға екі газдың қалай араласатынын зерттеуге мүмкіндік береді. Бұл факторлардың диффузия жылдамдығына қалай әсер ететінін анықтау үшін концентрациямен, температурамен, массамен және радиуспен тәжірибе жасаңыз. Жүйенің тепе-теңдікке жеткенін анықтау үшін масса центрін және бөлшектер ағынының жылдамдығын пайдаланыңыз.

Төмендегі суретте әрбір батырманың атқаратын қызметтері көрсетілген.

Жұмыс барысы:

1-қадам. Деректер бөлімін ашыңыз. Қораптың екі бөлігіндегі бөлшектер санын және температураның мөлшерін қадағалай аласыз. 

2-қадам. Эксперимент барысында керек болатын қосымша деректерді экран бетіне шығарыңыз: 

• масса орталығы,
• бөлшектер ағынының жылдамдығы,
• шкала,
• секундомер.

3-қадам. Қорапқа бөлшектерді енгізіңіз.

4-қадам. Диффузия үдерісі жүруі үшін қорапты бөліп тұрған бөлгішті алып тастаңыз. Секундомерді қосыңыз. Қанша уақыт ішінде қорап ішінде бөлшектер біркелкі таралатынын бақылаңыз.

5-қадам. Тараптар арасындағы бөлшектер ағынын қорап астында орналасқан шкала арқылы бақылаңыз.

6-қадам. Енді бөлшектердің параметрлеріне әртүрлі мән беріп, диффузия үдерісін басынан жүргізіңіз. Қызыл сары түсті батырманы басу арқылы үдерісті басынан бастай аласыз. 

7-қадам. Көк түсті бөлшектердің параметрін өз қалауыңыз бойынша өзгертіңіз. 

8-қадам. Қызыл түсті бөлшектер үшін де параметр мәндерін көк түсті бөлшектерден басқаша етіп өзгертіңіз. 

9-қадам. Диффузия үдерісі жүруі үшін қорапты бөліп тұрған бөлгішті алып тастаңыз. Секундомерді қосыңыз. Қанша уақыт ішінде қорап ішінде бөлшектер біркелкі таралатынын бақылаңыз.

10-қадам. Тараптар арасындағы бөлшектер ағынын қорап астында орналасқан шкала арқылы бақылаңыз.

11-қадам. Салыстыру және талдау:

• Бөлшектердің параметрлері бірдей болған кезде диффузия процесі қалай болды?
• Бөлшектердің параметрлері әртүрлі болған кезде диффузия процесі қалай болды?
• Қандай айырмашылықтар болды?
• Қорытынды жасаңыз.

Қорытынды

Симулятор әртүрлі газдар арасында диффузия үдерісі қалай жүретінін, оларға бөлшек параметрлерінің әсерін көрсетті. 

Ағылшын тіліндегі терминдердің қазақша аудармалары:

• data — деректер
• number of particles — бөлшектер саны
• mass (AMU) — масса (AMU — атом массасының бірлігі)
• radius (pm) — радиус (pm — пикометр)
• Initial temperature (K) — бастапқы температура (K — Кельвин)
• center of mass — массалардың центрі
• particle flow rate — бөлшектер ағыны
• scale — шкала
• stopwatch — секундомер
• normal — қалыпты
• slow — баяу