Глава 1. Первоначальные сведения о строении вещества. § 9. Броуновское движение — с. 32
Задание 7. Растворите небольшой кусочек краски в воде и рассмотрите капельку полученной смеси под микроскопом. Вы увидите, что мелкие частицы краски беспрерывно перемещаются. Объясните наблюдаемое явление. Сделайте предположение, как изменится наблюдаемая картина, если воду нагреть. Проверьте своё предположение на опыте.
Ход выполнения. Растираем в стакане с водой кусочек акварельной краски, пока вода не станет мутной. Пипеткой наносим каплю на предметное стекло, накрываем покровным и рассматриваем под микроскопом с увеличением в несколько сотен раз. Видно, что мелкие частицы краски непрерывно, беспорядочно перемещаются: каждая частица смещается в разные стороны по ломаной траектории.
Объяснение. Это броуновское движение. Молекулы воды движутся хаотически и непрерывно ударяют по частицам краски с разных сторон. Удары в каждый момент времени неодинаковы, и частица смещается туда, куда её толкнуло сильнее. Хаотичность движения частиц подтверждает беспорядочное движение молекул воды.
Предположение. При нагревании воды молекулы движутся быстрее, удары становятся чаще и сильнее, поэтому частицы краски будут двигаться быстрее, а их ломаные траектории станут длиннее.
Проверка. Для опыта берём каплю такой же краски, но в тёплой воде (около 50–60 °C; осторожно, предметные стёкла и вода горячие). Под микроскопом частицы перемещаются заметно быстрее и на большие расстояния, чем при комнатной температуре. Предположение подтвердилось.
Вывод: скорость хаотического движения молекул возрастает с повышением температуры.
Оговорка: наблюдаемая картина зависит от увеличения микроскопа и размера частиц краски.
Объяснение. Это броуновское движение. Молекулы воды движутся хаотически и непрерывно ударяют по частицам краски с разных сторон. Удары в каждый момент времени неодинаковы, и частица смещается туда, куда её толкнуло сильнее. Хаотичность движения частиц подтверждает беспорядочное движение молекул воды.
Предположение. При нагревании воды молекулы движутся быстрее, удары становятся чаще и сильнее, поэтому частицы краски будут двигаться быстрее, а их ломаные траектории станут длиннее.
Проверка. Для опыта берём каплю такой же краски, но в тёплой воде (около 50–60 °C; осторожно, предметные стёкла и вода горячие). Под микроскопом частицы перемещаются заметно быстрее и на большие расстояния, чем при комнатной температуре. Предположение подтвердилось.
Вывод: скорость хаотического движения молекул возрастает с повышением температуры.
Оговорка: наблюдаемая картина зависит от увеличения микроскопа и размера частиц краски.