Горизонты химииБанк олимпиадШкольный этап · 9 класс
Задание № 12
2023/24 · группа 2 · страница 21
Условие
Общее условие:
Частицы твёрдых веществ могут находиться во взвешенном состоянии
в газообразной или жидкой среде, например, частички пыли в воздухе или
частички глины в воде. При определённых условиях под действием силы
тяжести частицы твёрдого вещества оседают, этот процесс называют
седиментацией. Скорость оседания частиц, имеющих сферическую форму,
описывается уравнением:
2 r 2 ( r - r0 ) g
u= × ,
9 h
где v — скорость оседания частиц, r — радиус частиц, ρ — плотность частиц
вещества, находящихся во взвешенном состоянии, ρ0 — плотность среды,
η — вязкость среды, g — ускорение свободного падения.
Условие:
Исследовали оседание частичек пыли в воздухе. Какие частички пыли оседают
быстрее?
Условие:
Имеется смесь мелких частиц золота и речного песка, близких по размерам.
Смесь высыпали в воду. Какие частицы оседают быстрее?
Условие:
Исследовали седиментацию частиц кварца в воде. Затем повторили опыт,
предварительно растворив в воде сахар. Как изменилась скорость оседания
частиц кварца?
Условие:
Имеются две партии микроскопических частиц золота сферической формы.
Радиусы частиц в первой партии в два раза больше, чем во второй. Золотые
частицы из обеих партий поместили в воду. Что наблюдалось?
Самопроверка
Ответы и оценивание
Ответ:
ü Крупные
o Мелкие
o Одинаково
o Недостаточно данных
Точное совпадение ответа — 1 балл
Ответ:
ü Частицы золота
o Частицы речного песка
o Одинаково
o Недостаточно данных
Точное совпадение ответа — 1 балл
Ответ:
o Увеличилась
ü Уменьшилась
o Не изменилась
Точное совпадение ответа — 1 балл
Ответ:
o Частицы золота из разных партий оседают с одинаковой скоростью
o Частицы из первой партии оседают в два раза быстрее
ü Частицы из первой партии оседают в четыре раза быстрее
Точное совпадение ответа — 1 балл
Максимальный балл за задание — 4 балла
Решение и пояснение
Решение.
1. Из формулы следует, что скорость оседания увеличивается с ростом размера
частиц, поэтому крупные частицы оседают быстрее.
2. Из формулы следует, что скорость оседания увеличивается с ростом
плотности вещества, поэтому тяжёлые частицы, в данном случае частицы
золота, оседают быстрее.
3. Вязкость раствора сахара выше, чем вязкость чистой воды. Из формулы
следует, что при увеличении вязкости скорость оседания уменьшается.
4. Из формулы следует, что при увеличении радиуса частиц в 2 раза скорость
оседания увеличится в 4 раза.