Номер 4, страница 36 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

4. Согласно теоретическим расчетам ученых, молекулы газов движутся, как правило, со скоростью в несколько сотен метров в секунду. Почему же в воздухе запахи духов или цветов распространяются с гораздо меньшей скоростью?

Этот вопрос затрагивает различие между скоростью хаотичного теплового движения отдельных молекул и скоростью направленного распространения запаха, которое происходит за счет процесса диффузии.

Действительно, молекулы любого газа, включая компоненты воздуха (азот, кислород) и летучие молекулы духов, находятся в непрерывном хаотичном движении. Скорость этого движения очень велика и зависит от температуры газа и массы молекул. Например, при комнатной температуре средняя скорость молекул азота в воздухе составляет около 500 м/с (или 1800 км/ч). Это микроскопическая скорость.

Однако, когда мы говорим о распространении запаха, мы имеем дело с макроскопическим процессом — диффузией. Молекула пахучего вещества, вылетевшая из источника, не летит по прямой до нашего носа. Воздух — это не пустое пространство. Он плотно заполнен молекулами азота и кислорода. Поэтому молекула запаха, двигаясь с огромной скоростью, практически сразу же сталкивается с одной из молекул воздуха, отскакивает от нее в случайном направлении, снова летит короткое расстояние, сталкивается с другой молекулой, и так далее.

В результате этого траектория движения каждой отдельной молекулы представляет собой сложную ломаную линию, известную как "случайное блуждание". Из-за миллиардов таких столкновений в секунду, общее смещение молекулы от источника запаха за определенное время оказывается очень небольшим. Скорость, с которой "облако" запаха расширяется, и есть скорость диффузии, и она на порядки меньше скорости самих молекул.

Таким образом, высокая скорость в несколько сотен метров в секунду — это скорость движения молекул между столкновениями, а низкая скорость распространения запаха — это результат медленного процесса диффузии, который ограничен постоянными хаотичными столкновениями молекул запаха с молекулами воздуха.

Ответ: Запахи распространяются медленно из-за того, что их молекулы, несмотря на свою высокую скорость движения (сотни м/с), постоянно сталкиваются с молекулами газов, составляющих воздух. Каждое столкновение меняет направление движения молекулы запаха, в результате чего ее траектория становится хаотичной и изломанной (процесс диффузии). Это приводит к тому, что общее перемещение молекулы от источника происходит гораздо медленнее, чем ее собственная скорость.