чем объяснить распространение запаха духов в комнате
Почему запах духов чувствуется на расстоянии
Как приятно открыть флакон любимых духов и ощутить их волшебный запах. Еще лучше нанести этот чудесный аромат на тело или одежду и радовать им не только себя, но и окружающих людей. Ведь радостью всегда хочется поделиться, не так ли?
А вы никогда не задумывались над тем, почему аромат духов чувствуется на расстоянии, а не только вблизи своего источника? Нам вот стало интересно, и мы попытались разобраться в этом вопросе. И по традиции спешим поделиться своими знаниями с вами, наши любимые читатели.
Свои исследования, как и полагается, мы начали с главного – с определения понятия «запах».
Запах духов: что это такое с физической точки зрения
Запах – это не что иное, как молекулы летучих душистых веществ, улавливаемых обонятельными рецепторами нашего носа при вдохе.
Парфюм, как известно, представляет собой смесь различных душистых веществ, которые, улетучиваясь, попадают на наши обонятельные рецепторы, вследствие чего мы чувствуем запах этих духов.
Другой вопрос, как они туда попадают.
В частности, не понятно, как молекулы душистого вещества оказываются в нашем носу, если специально мы их не вдыхаем и даже, более того, находимся на некотором расстоянии от источника запаха.
Ответ на этот вопрос лежит в плоскости физики.
Чем объяснить распространение запаха духов
На школьных уроках физики процесс распространения запаха духов детям объясняют таким явлением, как диффузия.
Диффузия – это процесс обоюдного проникновения молекул одного вещества в свободные промежутки между молекулами другого вещества, приводящий к выравниванию концентрации обоих веществ во всем занимаемом объеме.
В случае с духами, улетучиваясь, молекулы душистых веществ смешиваются с молекулами воздуха, постепенно заполняя ароматом всю комнату.
Однако все не так просто, как кажется на первый взгляд.
Не вдаваясь в подробные математические расчеты, скажем, что с помощью только диффузии запах духов на расстояние 4-5м от источника распространялся бы около суток.
Однако мы обычно улавливаем его на другом конце комнаты меньше, чем через минуту.
Как объяснить такое быстрое распространение аромата в воздухе
Чтобы разобраться в этом вопросе, нам следует обратить внимание на другое физическое явление – конвекцию.
Конвекция – это вид теплообмена между более холодным и более теплым воздухом, приводящий к постоянному движению потоков воздушных масс. Например, в помещении воздух возле окон, внешних стен, вентиляционных решеток более холодный, чем в других частях комнаты. Следовательно, воздух в комнате постоянно находится в движении, хоть мы этого и не видим.
В разрезе нашей темы это значит, что диффундирующие облака частиц подхватываются мигрирующими воздушными потоками и таким образом быстро распространяются по всему помещению. На открытых пространствах происходит тот же процесс: аромат диффундирует и распространяется конвективными потоками воздуха до тех пор, пока его концентрация в воздухе не уменьшиться на столько, что мы перестанем его распознавать.
И что же нам дает это знание?
Согласно математическим расчетам распространение запаха в помещении на 4-5м с учетом конвекции произойдет примерно за 1 минуту, что в принципе довольно близко к тем данным, которые мы получили бы опытным путем.
Таким образом, именно явлением конвекции можно объяснить столь быстрое распространение аромата в воздухе. И именно конвекция, а не диффузия, как принято считать, играет главную роль в этом процессе.
Ну, что ж, теперь вы знаете, почему запах духов чувствуется на расстоянии.
Как видите, никакой магии, обычная физика. Чего не скажешь о влиянии ароматов на психо-эмоциональное состояние человека – вот где настоящие чудеса, но это уже совсем другая история 🙂
ЛПЗ по теме «Изучение диффузии и распространение запаха в воздухе» (Естествознание,1 курс)
«Изучение диффузии и распространение запаха в воздухе».
1. выяснить, причину возникновения запахов;
2. установить, зависит ли скорость движения молекул от структуры вещества и температуры;
3. объяснить распространение запахов на основе МКТ.
Приборы: электрическая лампа;
Средства измерения: секундомер, термометр, рулетка;
Материалы : жидкости с хорошо различимыми запахами (духи, освежитель воздуха, лак для волос).
Одорология — наука о запахах. Различают несколько направлений одорологии: медицинская, криминалистическая, психологическая.
Термин «запах» имеет два значения:
термин «запах» определяет субъективное восприятие (отображение), возникающее у человека вследствие взаимодействия частиц пахучего вещества с обонятельными рецепторами.
1.При выполнении работы используйте жидкости, пары которых имеют хорошо различимый запах. Встаньте в конце помещения. Попросите вашего помощника распылить небольшую порцию освежителя воздуха. Засеките время, за которое запах распространится до вас.
2. Проветрите помещение, дождавшись понижения температуры на 2-3 0 С по сравнению с предыдущим опытом. Повторите опыт еще раз.
3. Проветрите помещение и распылите освежитель около включенной настольной лампы.
4. Повторите опыты с парами другой жидкости.
5. Сравните время, требующееся для распространения запаха во всех случаях.
6. Рассчитайте скорость распространения запаха по формуле Ѵ = 
7. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.
около включенной лампы
около включенной лампы
около включенной лампы
8. Запахи, как известно, ощущаются на довольно большое расстояние. Чем это объясняется? 9. Сделайте вывод о зависимости скорости движения молекул разных веществ.
1 ). Какое явление отвечает за перенос запахов?
2 ). Как передаются запахи?
3 ). Что влияет на интенсивность распространения запахов?
4 ). Возникает ли диффузия в жидкостях и твердых телах?
Работа по тексту «Диффузия».
Внимательно прочитайте текст по теме « Диффузия». После прочтения текста Вам необходимо ответить на вопросы, решить качественные задачи и выполнить экспериментальное задание.
Диффузия может происходить и в газах, и в жидкостях, и в твердых телах. Наиболее быстро диффузия происходит в газах (именно поэтому так быстро распространяется запах в воздухе). В жидкостях диффузия происходит медленнее, чем в газах. Это объясняется тем, что молекулы жидкости расположены значительно гуще, и потому «пробираться» через них значительно труднее. Медленнее всего диффузия происходит в твердых телах. В одном из проводимых опытов, гладко отшлифованные пластины свинца и золота положили одна на другую и сжали грузом. Через пять лет золото и свинец проникли друг в друга на 1 мм. Скорость протекания диффузии увеличивается с ростом температуры.
Первое количественное описание процессов диффузии было дано немецким физиологом
А. Фиком в 1855 году.
1. Объясните, как распространяется запах духов в комнате. Что доказывает это явление?
2. Что такое диффузия?
3. Опишите опыт, в котором наблюдают диффузию жидкостей.
4. Что является причиной диффузии?
5. Одинаково ли быстро протекает диффузия в газах, жидкостях и твердых телах? Приведите примеры.
Работа по тексту «Запахи»
Внимательно прочитайте текст по теме « Запахи». После прочтения текста Вам необходимо ответить на вопросы, решить качественные задачи и выполнить экспериментальное задание.
Почти 2000 лет назад античный учёный, поэт и философ Тит Лукреций Кар полагал, что в носовой полости есть крошечные поры разных размера и формы. Каждое пахучее вещество, рассуждал он, испускает крошечные молекулы присущей ему формы. Запах воспринимается, когда эти молекулы входят в поры обонятельной полости. Распознавание каждого запаха зависит от того, к каким порам эти молекулы подходят.
В 1756 г. М. В. Ломоносов в работе «Слово о происхождении света, новую теорию о цветах представляющее» выдвинул мысль о том, что окончания нервных клеток побуждают колебания частиц материи. В этом произведении он написал о «коловратных» (колебательных) движениях частиц эфира как возбудителях органов чувств: зрения, вкуса и обоняния.
За последнее столетие было предложено около 30 теорий, авторы которых пытались объяснить природу запаха, его зависимость от свойств пахучего вещества. В настоящее время удалось установить, что у природы запаха, как и у природы света, двойственный характер: корпускулярный (зависящий от структуры пахучего вещества) и волновой.
По современным данным, молекулы пахучих веществ поглощают и испускают волны длиной от 1 до 100 мкм, а тело человека при нормальной температуре поглощает и испускает волны длиной от 4 до 200 мкм. Наиболее важны электромагнитные волны, имеющие длину от 8 до 14 мкм, что соответствует длине волн инфракрасной части спектра. Поглощение действия пахучих веществ достигается ультрафиолетовыми лучами и поглощением инфракрасных лучей. Ультрафиолетовые лучи убивают многие запахи, и этим пользуются для очищения воздуха от ненужных ароматов.
Изучение спектра запахов даёт основание считать, что запахи имеют физическую природу. Согласно данным о длине волны, можно приблизительно указать место, где располагаются запахи в инфракрасной и ультрафиолетовой областях шкалы электромагнитных излучений. Таким образом, мысль Ломоносова о «коловратных» движениях частиц эфира как возбудителях органов чувств нашла научное подтверждение.
Приведённые теории дали возможность создать приборы, способные «обонять» букеты запахов, определять сорта вин, кофе, табака, различных пищевых продуктов и т. д. Характеристику каждого запаха можно теперь записывать и воспроизводить с помощью различных технических устройств.
1. В чем заключается связь между запахом вещества и его строение?
2. Как воспринимается запах человеком? От чего зависит распознавание каждого запаха?
3. Как объясняется привыкание человека к стойким и сильным запахам?
4.Рассмотрите внимательно таблицу и приведите примеры запахов в повседневной жизни.
5.Как с точки зрения физики можно объяснить запахи?
Задания к тексту «Диффузия в газах» для ОВЗ
Задания к тексту направлены на проверку сформированности различных информационных умений:
Внимательно прочитайте текст по теме «Диффузия в газах». После прочтения текста Вам необходимо ответить на вопросы, решить качественные задачи и выполнить экспериментальное задание
Слово диффузия происходит от латинского «diffusio» – распространение, растекание или «diffundere» – распространять. Диффузия – процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму. Примером диффузии в газах является распространение запаха цветов, слезы из-за нарезания лука, шлейф духов, который можно почувствовать в воздухе, дым костра распространяется на большие расстояния, но запах распространяется не мгновенно, а спустя некоторое время. Промежутки между частицами в воздухе довольно большие, частицы двигаются хаотично, поэтому диффузия газообразных веществ, происходит достаточно быстро. Движению молекул пахучего вещества в определенном направлении мешает движение молекул воздуха. Траектория движения каждой частицы газа представляет собой ломаную линию, т.к. при столкновениях она меняет направление и скорость движения и через некоторое время часть молекул попадает в нос человеку, и он чувствует запах.
Явление диффузии показывает, что молекулы все время хаотично движутся в различных направлениях. Такое движение называется молекулярным тепловым движением. Благодаря явлению диффузии нижний слой атмосферы – тропосфера – состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого газа и паров воды. Деревья выделяют кислород и поглощают углекислый газ с помощью диффузии. Природный горючий газ, которым мы пользуемся дома, не имеет ни цвета, ни запаха. При утечке заметить его невозможно, поэтому на распределительных станциях газ смешивают с особым веществом, обладающим резким, неприятным запахом, который легко ощущается человеком. Скорость протекания диффузии зависит от: агрегатного состояния вещества; массы молекул; температуры.
Вариант 1
Задания 1
1. Что такое диффузия?
А. Явление проникновения молекул одного вещества между молекулами другого.
Б. Явление, при котором вещества смешиваются друг с другом.
В. Явление, при котором вещества сами собой смешиваются друг с другом.
2. В каком состоянии вещества диффузия протекает наиболее быстро?
3. Что доказывает процесс диффузии?
А. что молекулы взаимодействуют между собой
Б. что молекулы состоят из атомов
В. что молекулы непрерывно хаотично движутся
4. Какой важный вывод можно сделать из явления диффузии о строении вещества?
А. Молекулы всех веществ неподвижны.
Б. Молекулы всех веществ непрерывно движутся.
В. Все тела состоят из мельчайших частиц.
5. Зависит ли диффузия от температуры?
А.Чем выше температура, тем диффузия протекает быстрее.
Б.Чем выше температура, тем диффузия протекает медленнее.
В.Диффузия не зависит от температуры.
Задания 2. Выберите правильное утверждение.
1. В одном конце школьного коридора начали красить пол.
А. Если в коридоре сквозняк, запах распространяется медленнее.
Б. Чем ниже температура, тем быстрее распространяется запах краски.
В. Запах краски распространяется благодаря движению молекул.
Г. Диффузия в твердых телах происходит быстрее, чем в воздухе.
Утверждение
Влияет ли диффузия на экологию
Запах березового веника в жаркой бане распространяется быстрее, чем в прохладной
При использовании фена волосы высыхают тем быстрее, чем теплее воздух
Зимой диффузия произойдет быстрее на чердаке.
Явление диффузии говорит о том, что молекулы неподвижны
Диффузия не имеет значения в жизни растений, только для жизни человека
Молекулы кислорода проникают во все клетки организма человека
Задания 3
1. Большинство клопов, божьи коровки, некоторые листоеды используют для своей защиты резкие запахи. Запах клопов отвратительный, а божьи коровки выделяют желтую пахучую ядовитую жидкость. Объясните передачу запахов.
2. Природные горючие газы не имеют запаха. Поэтому с целью быстрейшего обнаружения опасных скоплений газа в помещениях в него примешивают пахучее вещество – одорант. Объясните, почему достаточно всего несколько граммов одоранта на тысячи кубических метров газа, чтобы придать ему запах
3. Запахи, ощущаются на большом расстояние не мгновенно, а спустя некоторое время. Почему?
4. При ремонте дороги асфальт разогревают. Почему запах разогретого асфальта ощущается издалека, а запах остывшего асфальта мы не чувствуем?
5. Почему во время пожара, спускаясь по лестнице, следует закрывать рот и нос влажным носовым платком?
Задание 4. Наблюдение явления диффузии в газах
Сергей исследовал зависимость скорости распространения аромата духов в комнате от температуры: из одной части комнаты в другую аромат духов распространился за 20 с, Сергей, разбрызгал духи около настольной лампы, время – 14 с. Сделайте вывод о зависимости скорости диффузии и температуры.
Вариант 2
Задания 1
1. Как называется явление, при котором соприкасающиеся вещества сами собой смешиваются друг с другом?
2. Как зависит процесс диффузии от температуры?
А. Процесс диффузии ускоряется с ростом температуры
Б. Процесс диффузии замедляется с ростом температуры
В. Процесс диффузии не зависит от изменения температуры
3. В стакан с водой упала капля краски. Через некоторое время вся вода оказалась окрашенной. Какое явление было причиной распространения молекул краски по всему объему воды? Температура воды в стакане была всюду одинаковой.
4. Что является причиной явления диффузии?
А. Движение молекул.
Б. Наличие промежутков;
Задания 2. Выберите правильное утверждение
Утверждение
Вещество состоит из мельчайших частиц, едва различимых невооруженным глазом
Молекулы воды такие же как молекулы льда
Чем горячее тело, тем больше скорость молекул
У холодного тела молекулы не движутся
Молекулы любого вещества могут перемешиваться
Диффузия не имеет значения в жизни растений, только для жизни человека
Молекулы кислорода проникают во все клетки организма человека
2. Выберите из предложенного перечня два утверждения из наблюдений. Укажите их номера.
А. Процесс диффузии можно наблюдать в газах и жидкостях.
Б. Скорость диффузии зависит от температуры вещества.
В. Скорость диффузии зависит от агрегатного состояния вещества.
Г. Скорость диффузии зависит от рода жидкостей.
Задания 3
1. Чем объяснить распространение в воздухе запахов бензина, цветов, лака и других пахучих веществ совершенно спокойной атмосфере?
2. Ой, и пахнет у нас в классе при работе со спиртовкой! Как вы думаете, почему запах быстро становиться ощутимым?
3. Откуда в воде берется воздух, которым дышат рыбы?
4. Почему углекислый газ не скапливается вокруг нас?
5. Почему траектория движения каждой частицы представляет собой ломаную линию?
Задания 4
Опыт. Наблюдение явления диффузии в жидкости.
1. В стакан с водой капнули «зеленку» и пронаблюдали, как происходит процесс диффузии;
2. Провели этот же опыт, поставив стакан с водой в тарелку с горячей водой, процесс произошел гораздо быстрее, чем в первом случае