Πώς να εξηγήσετε τη διαπερατότητα

Η διαπερατότητα ενός υλικού είναι η ευκολία με την οποία τα υγρά ή τα μόρια μπορούν να μεταναστεύσουν μέσω αυτού. Μπορείτε να εξηγήσετε τη διαπερατότητα χρησιμοποιώντας παραδείγματα που θα καταδείξουν τι είναι, γιατί είναι χρήσιμο να το καταλάβετε και τι μπορεί να το αλλάξει. Τα χαρακτηριστικά διαπερατότητας διαφόρων υλικών είναι απαραίτητα σε πολλούς τομείς της επιστήμης και της μηχανικής, ώστε να μπορείτε να στοχεύσετε παραδείγματα από ένα συγκεκριμένο πεδίο. Οι πρακτικές επιδείξεις ή τα πειράματα είναι διασκεδαστικοί τρόποι για να εξηγήσετε τη διαπερατότητα.

Κυτταρικές μεμβράνες στη βιολογία, φιάλες αναψυκτικών στη βιομηχανία τροφίμων και στρώματα βράχου και έδαφος στη γεωλογία Όλα προσφέρουν παραδείγματα τρόπων που τα χαρακτηριστικά διαπερατότητας των υλικών είναι απαραίτητα και χρήσιμα στο δικό μας ζω. Πολλές χρήσεις χαρακτηριστικών διαπερατότητας συνδέονται με την ευκολία ή τη δυσκολία με την οποία το νερό μπορεί να περάσει μέσα από ένα υλικό. Αυτό καθιστά το νερό ένα χρήσιμο παράδειγμα ρευστού για εξήγηση ή απόδειξη διαπερατότητας διαφορετικών υλικών.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πολλά κοινά παραδείγματα για να δείξετε τρόπους με τους οποίους χρησιμοποιούμε διαπερατότητα ή διαπερατότητα διαφορετικών υλικών καθώς συλλαμβάνουμε και χρησιμοποιούμε νερό, το κατευθύνουμε ή το αντιμετωπίζουμε. Φανταστείτε να ζείτε σε μια έρημο περιοχή κοντά στον ωκεανό, όπου το πόσιμο νερό μπορεί να είναι ένα πρόβλημα επειδή το αλμυρό θαλασσινό νερό διαπερνά το έδαφος και εισέρχεται στην παροχή υπόγειων υδάτων. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τα χαρακτηριστικά διαπερατότητας των υλικών φιλτραρίσματος για να αφαιρέσουμε το αλάτι και τις ακαθαρσίες από το νερό μέσω της αντίστροφης όσμωσης. Η αδιαπερατότητα των πλαστικών είναι χρήσιμη όταν αγοράζουμε πόσιμο νερό και το μεταφέρουμε σπίτι. Μερική στεγανότητα των δικών μας δερματικών κυτταρικών μεμβρανών επιτρέπει στο σώμα μας να διατηρεί νερό όπου το χρειαζόμαστε.

Η διαπερατότητα αφορά την αλληλεπίδραση μεταξύ ενός υλικού που δρα ως φράγμα και των μορίων, είτε υγρού είτε αερίου, που έρχονται σε επαφή με αυτό. Η διαπερατότητα δεν είναι μια αμετάβλητη ιδιότητα, όπως η θερμοκρασία στην οποία το νερό παγώνει ή βράζει? εξαρτάται από τα υλικά που αλληλεπιδρούν. Τα μόρια του νερού μπορεί να μην είναι σε θέση να περάσουν από ένα υλικό στο οποίο ένα αέριο μπορεί να διαχέεται εύκολα. Μπορείτε να επιλέξετε παραδείγματα για να δείξετε σημαντικά χαρακτηριστικά και να εξηγήσετε γιατί τα υλικά αλληλεπιδρούν με τον τρόπο που κάνουν.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πλαστικά και γυάλινα μπουκάλια για να συγκρίνετε τις διαπερατότητες διαφορετικών υλικών φραγής που χρησιμοποιούνται για να περιέχουν ένα συγκεκριμένο υγρό. Το διοξείδιο του άνθρακα που δίνει στα αναψυκτικά το αφρό τους μπορεί να διαχέεται από πλαστικά μπουκάλια με την πάροδο του χρόνου, αφήνοντας το ποτό επίπεδο. Τα γυάλινα μπουκάλια δεν επιτρέπουν τη διάχυση. Διαφορετικά υλικά φραγής επιδεικνύουν διαφορετικές διαπερατότητες στο ίδιο υγρό.

Τα μπαλόνια είναι ιδανικά για να δείξουν πώς ένα υλικό φραγμού αλληλεπιδρά διαφορετικά με διαφορετικά υγρά. Τα μπαλόνια είναι κάπως διαπερατά τόσο στο ήλιο όσο και στο νερό, αλλά σε διαφορετικούς ρυθμούς. Γεμίστε ένα μπαλόνι με ήλιο. θα ξεφουσκώσει μέσα σε μία ή δύο μέρες. Τα μπαλόνια νερού μπορούν να διαρκέσουν περισσότερο, αρκεί να μην τα πετάξετε ή να τα καθίσετε πάνω τους. Η διαπερατότητα ενός υλικού φραγής εξαρτάται από το τι προσπαθεί να περάσει από αυτό.

Παράγοντες όπως αλλαγές θερμοκρασίας ή πίεσης, πάχος του υλικού φραγής και αν το φράγμα έχει πόρους, όλοι μπορούν να αλλάξουν πόσο εύκολα μπορεί να περάσει ένα υγρό. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την πλημμύρα ως παράδειγμα για το πώς οι τροποποιημένες συνθήκες μπορούν να αλλάξουν τη διαπερατότητα. Εάν το νερό έχει διαποτίσει ένα κανονικά διαπερατό έδαφος και πέφτει περισσότερη βροχή, το έδαφος θα είναι προσωρινά αδιαπέραστο. το νερό θα συλλέγει στην επιφάνεια και η απορροή θα αυξηθεί. Εάν βρέχει πάρα πολύ, βγάλτε το καγιάκ. Είναι αρκετά αδιαπέραστο εάν το έχετε διατηρήσει.