Тема: ЗМОЧУВАННЯ. КАПІЛЯРНІ ЯВИЩА.

Закони Подорожі:

«Гірлянда питань»

• Назвіть основні положення молекурярно-кінетичної теорії.
• Яке явище спостерігається на вільній поверхні рідини?
• Що називається силою поверхневого натягу?
• Який фізичний зміст поверхневого натягу?
• В яких агрегатних станах може перебувати речовина?
• У чому між ними відмінності

з погляду молекулярно-кінетичної теорії?

Станція «Стартова»

Квиток

На «Фізичний експрес» для подорожі в країну «Капілярів»

​

​

​

МЕТА:

ЗꞋЯСУВАТИ СУТЬ ЯВИЩА ЗМОЧУВАННЯ І КАПІЛЯРНОСТІ

ОЗНАЙОМИТИ ВАС ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ЯВИЩ ЗМОЧУВАННЯ І КАПІЛЯРНОСТІ В ПРИРОДІ І ТЕХНІЦІ (ЗОКРЕМА У ВАШІЙ ПРОФЕСІЇ)

ЗАКРІПИТИ ВМІННЯ САМОСТІЙНО ПРОВОДИТИ ДОСЛІДИ І РОБИТИ ВИСНОВКИ

ВИХОВУВАТИ ДОБРОЗИЧЛИВІСТЬ, СТАРАННІСТЬ

Зупинка «Змочування»�

Дослід 1. Поведінка краплі рідини на склі

Дослід 1. Поведінка краплі рідини на склі

ЗМОЧУВАННЯ – це явище, що виникає внаслідок взаємодії молекул рідини з молекулами твердого тіла.

Висновок. Змочування і незмочування є результатом дії молекулярних сил.

Зупинка «Змочування»

трифазне явище, оскільки відбувається на межі трьох фаз: твердої, рідкої, газоподібної

Рідина ЗМОЧУЄ

тверде тіло, якщо сили між молекулами рідини і твердого тіла більші за притягання між молекулами самої рідини,

​

Рідина НЕ ЗМОЧУЄ тверде тіло, якщо сили притягання між молекулами самої рідини переважають сили притягання до молекул твердого тіла

Зупинка «Змочування»

Рідина, яка розтікається тонкою плівкою по твердому тілу , ЗМОЧУЄ дане тверде тіло

Рідина, яка не розтікається, а стягується міжмолекулярними силами в краплі, НЕ ЗМОЧУЄ дане тверде тіло

​

т

Вода-парафін, ртуть-скло

ГІГРОСКОПІЧНІСТЬ - здатність тканини вбирати вологу з навколишнього середовища. Ці властивості дуже важливі для білизняних тканин, які повинні швидко вбирати вологу, що випаровується шкірою людини і випаровувати її.

Найбільш гігроскопічними є тканини лляні та бавовняні, а також тканини з натурального та віскозного шовку. Синтетичні, триацетатні тканини мають низьку гігроскопічність�

ВОДОПОГЛИНАЛЬНІСТЬ - здатність тканини вбирати вологу, що дуже важливо для рушників, спальної і натільної білизни.

�ВОДОПРОНИКНІСТЬ - здатність тканини пропускати через себе воду.

ВОДОТРИВКІСТЬ – стійкість текстильних матеріалів до проникнення води (брезент, плащові тканини, а також пальтові і костюмні тканини). 

Зупинка «Цікаве»

Зупинка «Цікаве»

Застосування

в побуті – гідроізоляція льоху;

рушники, серветки, гігроскопічна вата, марля, промокальний папір.

* в будівництві – цегла, бетон (капіляри), руберойд, глина (ізолятори).

Застосування

Для виключення явища капілярного підняття води з фундаменту далі вгору по стіні, у всіх будівлях і спорудах передбачається горизонтальна гідроізоляція між фундаментом і стіною.

Явище змочування чи незмочування призводить до викривлення поверхні рідини біля поверхні твердого тіла, біля самих стінок поверхня рідини викривляється.

​

Явище змочування характеризується крайовим кутом ϴ.

Крайовий кут ϴ – кут між площиною, дотичною до поверхні рідини і поверхнею твердого тіла.

Для змочування рідин ϴ ˂ 90⁰ – кут гострий (при цьому рівнодійна сил тяжіння молекул на межі зіткнення з молекулами рідини менша, ніж з молекулою твердого тіла). Для незмочувальних рідин кут тупий ϴ ˃ 900

Зупинка «Наукова»

«Капілля» - волосина (в перекладі з латин.)

Вузькі циліндричні трубки з діаметром близько одного міліметра і менше називаються капілярами.

Зупинка «Капілярні явища»

Закономірності капілярних явищ

Вода

Ртуть

Якщо має місце явище змочування, то рідина у капілярах встановлюється вище від рівня рідини у широкій посудині, а висота підняття рідини є найбільшою у капілярі з меншим радіусом

Коли має місце явище незмочування, рідина у капілярах встановлюється нижче від рівня рідини у широкій трубці, а зниження рівня рідини є найбільшим у капілярі з меншим радіусом

увігнутий меніск

опуклий меніск

ЗМОЧУЮЧА рідина піднімається по краях посудини, утворюючи ввігнуту поверхню ( прилипає до стінки) – ввігнутий меніск.

​

НЕЗМОЧУЮЧА рідина – опускається

(відходить від стінок посудини), утворюючи так званий опуклий меніск

Меніск – викривлена поверхня рідини. У перекладі з грецької означає «місячний серп»

Наявність кривої поверхні рідини пов’язана з наявністю різниці тисків. Під опуклим меніском тиск більший , ніж під плоским. Всяка поверхнева плівка рідини під дією сил поверхневого натягу намагається скоротитися до мінімальної площі. Тому в рідині виникає додатковий тиск Р_л, який називається лапласівським (або капілярним), який спрямований на вирівнювання вільної поверхні

​

​

Для опуклого – всередину, у рідину

Для ввігнутого меніска – з рідини назовні

Додатковий тиск під сферичною поверхнею визначається

формулою Лапласа

Р = Р – Р₀

Капілярний тиск дорівнює різниці тиску під викривленою поверхнею

і тиску під плоскою поверхнею.

лапласівський тиск -

• прямо пропорційний

• обернено-пропорційний

поверхневому натягу

радіусу кривизни поверхні

Законом Жюрена

Висота підняття рідини в капілярі

обчислюється за

Висота підняття рідини в капілярі пропорційна коефіцієнту поверхневого натягу та обернено пропорційна радіусу капілярі і густині рідини

​

Встановіть залежність h (), h (ρ) .

1. Якщо радіус капіляра зменшити, то висота підняття…

збільшиться

2. Чим більше густина рідини, тим висота підняття рідини в капілярі…

​

менша

Капілярний тиск

Робота в групах

ГРУПА: Визначити діаметр капілярів різних паперових серветок.

ГРУПА: визначити діаметр капілярів серветок для прибирання різного виду

ГРУПА: визначити діаметр капілярів різного виду тканин

ГРУПА: розгадати слова

​

• Візьмемо смужки тканини різного виду (бавовна, льон, синтетична тканина);

​

• По черзі опускаємо усі три смужки у воду, нижні кінці стрічок повинні зануритися, якщо ж вони спливуть, притопіть їх;

​

• Спостерігаємо змочування досліджуваних матеріалів і підняття вологої межі вверх;
• Визначимо висоту підіймання води кожного зразка: h1, h2, h3:
• За формулою потрібно розрахувати величину середнього діаметра капілярів для кожного зразка.

​

ХІД ВИКОНАННЯ РОБОТИ

​

15 21 1 14 19 3 11 14 15 24 23

​

​

3 11 15 21 11 3 16 7 18

20 19 3 7 21 26 18 32

21 12 6 11 18 11 17 7 18 12 15

​

​

​

​

4 12 4 21 19 22 15 19 20 12 28 18 12 22 23 33

​

«Розвідницькі шифрограми»

ГРУПА:

• Явища, обумовлені втягуванням змочувальних рідин в капіляр або виштовхуванням не змочувальних рідин з капілярів називаються капілярними.

​

• Чим менший радіус капіляра, тим вище підіймається вода по ньому.

​

• По тканині і серветках вода підіймається тому, що ці матеріали пронизані капілярами.

​

ВИСНОВОК:

Зупинка «Цікаве»

Кровоносні судини

• Артерії – це судини, по яких рухається кров від серця
• В організмі людини приблизно 150 міліардів капілярів
• Все тіло людини пронизують кровоносні судини
• Вени – судини, по яких кров рухається до серця

Зупинка «Кмітливе»

Стіни й на камені мокріють

.

(Цегла й камені мають макроскопічні щілини, по яких, як по капілярах, може просочуватись вода і зволожувати стіни.

А щоб вода по стінах не підіймалася і не зволожувала будинку, на фундамент кладуть просмолений папір і шар асфальту, які не змочуються водою і по капілярах яких вода підійматися не може)

Розквасився, як чорнило на папері

(Внаслідок капілярних явищ на поганому папері розпливається чорнило. Якісні сорти паперу просочені спеціальним розчином, який закриває капіляри).

Поміркуй і дай відповідь

1. Чи утворюється роса на рослинах, які вода:

а) змочує; б) не змочує?

2. Багатьом відомий вислів «як мокра курка». Чому немає вислову «як мокра гуска»?

Чи можна капіляр використовувати для визначення коефіцієнта поверхневого натягу

3. Чи повинне мастило змочувати деталі машин?

4. В якому решеті може утриматися деяка кількість води?

​

​

Розв'яжіть задачу.

1 . У капілярах піщаних ґрунтів при температурі 20°С вода підіймається на висоту 1,5 м. Чому дорівнює діаметр ґрунтових капілярів?

• Що вам сподобалось на уроці?
• Який досвід здобули?
• Що не сподобалось вам в проведенні уроку?
• Що особисто досягли після уроку?

Рефлексія

1. Вивчити теоретичний матеріал за підручником.

​

2. Підготувати повідомлення:

«Практичне використання явищ змочування та капілярності у вашій професії».

​

3. Розв’язати задачу. Чому для видалення з поверхні тканини жирової плями рекомендують змочити просоченою бензином ваткою краї плями, змочувати саму пляму не рекомендують.

Домашнє завдання

Перепустка

В країну «Розумнію»

Видається учням групи №16, яка може вільно рухатися (мандрувати) сторінками будь-яких підручників і вбирати в себе нескінченну мудрість, зібрану людством за минулі століття, та проводити незчисленну кількість експериментів на Землі та на інших об’єктах Галактики.

Доктор Фізікус__________________

Фото групи________________________

Дякую за увагу

Капілярні явища в нашому житті

• Явище капілярності ми можемо використати для поливання квітів, якщо їдемо у відпустку. Покладемо балон з водою на шафу, опустимо на дно один кінець бинта, а другий - в глечик з рослиною. Вода постійно буде змочувати землю.

​

• Підіймання гасу по фітілю в гасовій лампі

​