Поверхностное натяжение жидкости. Смачивание, капилярные явления_10 класс (1)

10.2.4.2 – объяснять природу поверхностного натяжения и роль капиллярного явления в повседневной жизни;

Учащиеся смогут:
- знать и объяснять природу поверхностного натяжения жидкости;
- знать и объяснить капиллярные явления;
называть свойства поверхностного слоя жидкости;
- различать смачивающую и не смачивающую жидкость
- привести примеры из повседневной жизни;
- сформировать понятие о коэффициенте поверхностного натяжения.
- знать и применять формулу для решении задач;

Водяной пар (1) и вода (2). Концентрация молекул воды увеличены примерно в 5·10^7 раз.

Поверхностное натяжение — явление молекулярного давления на жидкость, вызванное, притяжением молекул поверхностного слоя к молекулам внутри жидкости.

Коэффициент σ называется коэффициентом поверхностного натяжения (σ > 0). Коэффициент поверхностного натяжения равен работе, необходимой для увеличения площади поверхности жидкости при постоянной температуре на единицу.
A=σ⋅ΔS,  σ=A/ΔS



В СИ коэффициент поверхностного натяжения измеряется в джоулях на метр квадратный (Дж/ м 2 м м 2 2 м 2 ) или в ньютонах на метр (1 Н/м = 1 Дж/ м 2 м м 2 2 м 2 ).

По определению А = F ∙ Δx, с другой стороны А = σ ∙ S, где S = 2 ℓ ∙ Δx. Сравнивая полученные выражения, находим,
что F = 2∙ σ ∙ ℓ.
Таким образом, поверхностное натяжение жидкости численно равно силе поверхностного натяжения, действующей на единицу длины границы раздела жидкости:

σ =

Поверхностное натяжение в природе

Поверхностное натяжение зависит от рода жидкости, ее температуры, наличия примесей.

Капиллярные явления- это физические явления, обусловленные действием поверхностного натяжения на границе раздела несмешивающихся сред.

Капиллярный эффект — физическое явление, заключающееся в способности жидкостей изменять уровень в трубках, узких каналах произвольной формы, пористых телах.

В поле тяжести (или сил инерции) поднятие жидкости происходит в случаях смачивания каналов жидкостями, например воды в стеклянных трубках, песке, грунте и т. п. Понижение жидкости происходит в трубках и каналах, не смачиваемых жидкостью, например ртуть в стеклянной трубке.

Применение капиллярных явлений

Капиллярная влагоемкость почвы

По капиллярам находящаяся в почве вода поднимается вверх и интенсивно испаряется.

Чтобы во время засухи и суховеев сохранить влагу на полях, надо уменьшить испарение, для этого нужно разрушить капилляры. Это достигается разрыхлением почвы.

Вспаханная земля сохнет медленнее, чем невспаханная, потому что происходит разрушение капилляров, и влага не поднимается на поверхность почвы.