Поверхневий натяг рідини. Змочування. Капілярні явища
УРОК 68
www.fizikanova.com.ua
Проблемні запитання
Що таке рідина?
Чому важливо вивчати рідини?
Поверхневий шар рідини
Молекули поверхневого шару рідини мають надлишкову потенціальну енергію порівняно з молекулами, що перебувають усередині рідини
Поверхневий шар рідини
S – площа поверхні рідини
σ (сигма) – поверхневий натяг рідини
Поверхневий шар рідини
Поверхневий шар рідини
Поверхневий натяг рідини залежить від:
Природи рідини
Температури рідини
Наявності в складі рідини поверхнево активних речовин
Властивостей газу, з яким рідина межує
Рідина | | |
Вода (чиста) | 20 | 0,0728 |
Розчин мила | 20 | 0,040 |
Спирт | 20 | 0,0228 |
Ефір | 20 | 0,0169 |
Ртуть | 20 | 0,4650 |
Золото | 1130 | 1,102 |
Водень | -253 | 0,0021 |
Гелій | -269 | 0,00012 |
Сила поверхневого натягу
Сила поверхневого натягу – це сила, яка діє вздовж поверхні рідини перпендикулярно до лінії, що обмежує цю поверхню, і прагне скоротити площу вільної поверхні до мінімуму
Сила поверхневого натягу
Де виявляється поверхневий натяг?
Сила поверхневого натягу
Змочування. Незмочування
Прокоментуйте прислів’я
«Як з гусака вода»
«Вийти сухим з води»
Змочування. Незмочування
Рідина змочує поверхню твердого тіла
Сили взаємодії між молекулами рідини менші від сил взаємодії між молекулами рідини і твердого тіла
Рідина не змочує поверхню твердого тіла
Сили взаємодії між молекулами рідини більші, ніж сили взаємодії між молекулами рідини та твердого тіла
Капілярні явища
Чому рідина піднімається в капілярах?
Капіляри – це вузькі трубки, діаметр яких набагато менший за їх довжину
Капілярні явища
R – радіус кривизни меніска
На яку висоту піднімається рідина в капілярі?
Змочувальна рідина піднімається в капілярі
Незмочувальна рідина опускається в капілярі
Тиск Лапласа
Капілярні явища
Де капілярні явища зустрічаються в природі та техніці?
Капілярні явища
Розв'язування задач
1. Чому розплавлений жир плаває на поверхні води у вигляді сплюснутих кульок?
Розв'язування задач
2. Перш ніж розпочати паяння, поверхню деталі або предмета ретельно знежирюють. Для чого де роблять?
Розв'язування задач
3. Чому чорнилами не можна писати на замащеному папері?
Розв'язування задач
4. Визначте поверхневий натяг рідини, якщо в капілярі радіусом
3 мм на неї діє сила в 10–3 Н.
Розв'язування задач
5. За допомогою капілярної трубки, діаметр каналу якої 0,15 мм, вимірюють поверхневий натяг спирту. У ході експерименту спирт піднявся на 7,6 см. Який поверхневий натяг спирту було отримано за результатами експерименту? Густина спирту 800 кг/м3.
Розв'язування задач
6. Тонке алюмінієве кільце радіусом
7,8 см лежить на поверхні мильного розчину. З яким зусиллям можна відірвати кільце від розчину? Температуру розчину вважати кімнатною. Маса кільця 7 г.
Розв'язування задач
7. Дротяна рамка затягнута мильною плівкою. Яку роботу необхідно виконати, щоб розтягти цю плівку так, щоб площа її поверхні збільшилася на 6 см2 з кожного боку?
Розв'язування задач
8. Знайдіть масу води, яка піднялась по капілярній трубці діаметром 0,5 мм. Змочування повне.
Запитання для фронтального опитування
1. У чому особливості стану молекули поверхневого шару рідини?
3. Чому рідина прагне набути форми кулі?
2. Що називають поверхневою енергією?
Запитання для фронтального опитування
4. Дайте два означення поверхневого натягу рідини.
6. За яких умов рідина змочує поверхню твердого тіла? не змочує?
5. Від яких чинників і чому залежить поверхневий натяг рідини?
Запитання для фронтального опитування
7. У чому причина тиску Лапласа? Чому він дорівнює?
9. Наведіть приклади капілярних явищ.
8. Від яких чинників залежить висота підняття рідини в капілярі?
Домашнє завдання
Опрацювати § 33,
Вправа № 33 (1, 2)