Диффузия водорода

Описание:

Прибор представляет собой цилиндрический сосуд из пористого фарфора закрытый пластмассовым цоколем. Цоколь имеет патрубок для соединения прибора с жидкостным манометром.

 

Диффузия – это явление самопроизвольного перемешивания веществ вследствие теплового движения их молекул. Например, молекулы пара от котлет вследствие диффузии перемешиваются с молекулами воздуха всей квартиры, и мы можем почувствовать запах (частицы котлет попали нам в нос) в другой комнате.

 

Диффузия водорода

Патрубок прибора соединяется резиновой трубкой с одним концом манометра. Благодаря пористости сосуда, жидкость в манометре располагается на одном уровне. Это говорит о том, что давление воздуха внутри сосуда равно давлению снаружи.

 

Под химический стакан, опрокинутый вверх дном, помещается пористый сосуд, соединенный с манометром. Затем от колбы, в которой получается водород, подводится под стакан трубка и стакан заполняется водородом.

 

Для получения водорода мы использовали реакцию едкого натра (NaOH) с алюминием.

 

Молекулы водорода по своей массе меньше молекул воздуха, поэтому средняя скорость движения молекул водорода при одной и той же температуре больше средней скорости движения молекул воздуха. Вследствие этого водород в большем количестве проникает в сосуд, чем воздух выходит из сосуда.

 

Давление в сосуде увеличивается и жидкость в конце манометра, соединенного с сосудом, опускается, а в открытом конце манометра поднимается.

 

При изъятии сосуда из-под стакана наблюдается выравнивание уровней жидкости в манометре, а затем уровень жидкости в конце, соединенным с сосудом, начинает подниматься, отмечая падение давления в сосуде. Это объясняется тем, что водород, частично заполняющий сосуд, диффундирует из него быстрее, чем воздух снаружи диффундирует внутрь сосуда.

 

Вывод: молекулы водорода очень маленькие, и удержать их в оболочке с большими порами невозможно. Так, завязанный резиновый шарик, наполненный водородом, через несколько часов значительно сдувается при отсутствии видимых отверстий. Дело в том, что даже микропоры резины для водорода являются достаточными отверстиями для побега.

Категория: Видео-опыты (физика) | Добавил: Batan1st (13.12.2015)
Просмотров: 2679 | Рейтинг: 0.0/0