ИЗУЧИТЬ МАТЕРИАЛ
по рядам!
Найти в Интернете
иллюстрации к положениям, выделенным курсивом.
Пункт 4. выполняют
все!!!
ЗАЧЁТ по теме –
индивидуальный!!!
1. Капиллярные явления (физика). Капиллярные явления в природе
Среди процессов, которые можно объяснить с помощью поверхностного
натяжения и смачивания жидкостей, стоит особо выделить капиллярные явления.
Физика – это загадочная и необыкновенная наука, без которой жизнь на Земле была
бы невозможна. Давайте рассмотрим наиболее яркий пример этой важной дисциплины.
В жизненной практике такие интересные с точки зрения физики процессы, как
капиллярные явления, встречаются весьма часто. Все дело в том, что в
повседневной жизни нас окружает много тел, которые легко впитывают в себя
жидкость. Причина этому – их пористая структура и элементарные законы физики, а
результат – капиллярные явления. Узкие трубки Капилляр – это очень узкая
трубка, в которой жидкость ведет себя особым образом. Примеров таких сосудов
много в природе – капилляры кровеносной системы, пористых тел, почвы, растений
и т. д. капиллярные явления Капиллярным явлением называется подъем или
опускание жидкостей по узким трубкам. Такие процессы наблюдаются в естественных
каналах человека, растений и других тел, а также в специальных узких сосудах из
стекла. В трубках разной толщины установился разный уровень воды. Отмечено,
что чем тоньше сосуд, тем выше уровень воды. Эти явления лежат в основе
впитывающих свойств полотенца, питания растений, движения чернил по стержню и
многих других процессов. Описанный выше процесс чрезвычайно важен для
поддержания жизнедеятельности растений. Почва довольно рыхлая, между ее
частицами существуют промежутки, которые представляют собой капиллярную сеть.
По этим каналам поднимается вода, питая корневую систему растений влагой и
всеми необходимыми веществами. капиллярные явления в природе По этим же
капиллярам жидкость активно испаряется, поэтому необходимо производить
вспахивание земли, которое разрушит каналы и удержит питательные вещества. И
наоборот, прижатая земля быстрее испарит влагу. Этим обусловлена важность
перепашки земли для удержания подпочвенной жидкости. В растениях капиллярная
система обеспечивает подъем влаги от мелких корешков до самых верхних частей, а
через листья она испаряется во внешнюю среду.
2.
Поверхностное натяжение
и смачивание В основе вопроса
о поведении жидкости в сосудах лежат такие физические процессы, как
поверхностное натяжение и смачивание. а Под действием силы поверхностного
натяжения смачивающая жидкость в капиллярах находится выше уровня, на котором
она должна находиться согласно закону сообщающихся сосудов. И наоборот,
несмачивающая субстанция располагается ниже этого уровня. смачивание
капиллярные явления. Так, вода в стеклянной трубке (смачивающая жидкость)
поднимается на тем большую высоту, чем тоньше сосуд. Напротив, ртуть в
стеклянной пробирке (несмачивающая жидкость) опускается тем ниже, чем тоньше
эта емкость. Кроме того, как указано на картинке, смачивающая жидкость образует
вогнутую форму мениска, а несмачивающая – выпуклую. Смачивание Это явление,
которое происходит на границе, где жидкость соприкасается с твердым телом
(другой жидкостью, газами). Оно возникает по причине особого взаимодействия
молекул на границе их контакта. поверхностное натяжение капиллярные явления
Полное смачивание означает, что капля растекается по поверхности твердого тела,
а несмачивание преобразует ее в сферу. На практике чаще всего встречается та
или иная степень смачивания, нежели крайние варианты. Сила поверхностного
натяжения Поверхность капли имеет шарообразную форму и причина этому закон,
действующий на жидкости, – поверхностное натяжение. жидкости капиллярные
явления Капиллярные явления связаны с тем, что вогнутая сторона жидкости в
трубке стремится выпрямиться до плоского состояния благодаря силам
поверхностного натяжения. Это сопровождается тем, что наружные частицы увлекают
за собой вверх тела, находящиеся под ними, и субстанция поднимается вверх по
трубке. Однако жидкость в капилляре не может принимать плоскую форму
поверхности, и этот процесс подъема продолжается до определенного момента
равновесия. Чтобы рассчитать высоту, на которую поднимется (опустится) столб
воды, нужно воспользоваться формулами, которые будут представлены ниже. 3.
3.
Расчет высоты подъема столба
воды Момент остановки подъема воды в узкой трубке наступает, когда сила тяжести
Ртяж субстанции уравновесит силу поверхностного натяжения F. Этот момент
определяет высоту подъема жидкости. Капиллярные явления обусловлены двумя
разнонаправленными силами: сила тяжести Ртяж заставляет жидкость опускаться
вниз; сила поверхностного натяжения F двигает воду вверх. примеры капиллярных
явлений Сила поверхностного натяжения, действующая по окружности, где жидкость
соприкасается со стенками трубки, равна: F = σ2πr, где r – радиус трубки. Сила
тяжести, действующая на жидкость в трубке равна: Ртяж = ρπr2hg, где ρ –
плотность жидкости; h – высота столба жидкости в трубке; Итак, субстанция
прекратит подниматься при условии, что Ртяж = F, а это значит, что ρπr2hg = σ2πr,
отсюда высота жидкости в трубке равна: h=2σ/pqr. Точно так же для несмачивающей
жидкости: h – это высота опускания субстанции в трубке. Как видно из формул,
высота, на которую поднимется вода в узком сосуде (опустится) обратно
пропорционально радиусу емкости и плотности жидкости. Это касается смачивающей
жидкости и несмачивающей.
4.
Решить задачи из
Сборника задач авт. А.П. Рымкевич №№ 652,653,654 ( на «5» - все; на «4» - любые две; на «3» - любую
одну).
ЗАЧЁТ сдаём на следующем уроке. У Д А Ч И
!!!
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.