Moduł 10 — Napięcie powierzchniowe i kapilarność — materia na granicy — kurs Budowa i właściwości materii

Co dziś robimy

1. 14 minNapięcie powierzchniowe wyjaśnić, dlaczego powierzchnia cieczy zachowuje się jak napięta błona,
2. 14 minZwilżanie i menisk Woda przyciąga się do szkła mocniej, niż przyciągają się jej własne cząsteczki.
3. 10 minKapilarność Ręcznik papierowy i bibuła. Włókna tworzą gęstą siatkę mikroskopijnych kanalików.
4. 5 minPodsumowanie bilet wyjściowy i zadanie domowe

Napięcie powierzchniowe

Woda w szklance wygląda na spokojną, a jednak jej powierzchnia to coś więcej niż granica między cieczą a powietrzem. Owad potrafi po niej chodzić, moneta utrzymuje kopułkę wody wyższą niż własny brzeg, a w cienkiej rurce woda wspina się w…

• wyjaśnić, dlaczego powierzchnia cieczy zachowuje się jak napięta błona,
• odróżnić siły spójności od sił przylegania i rozpoznać menisk wklęsły oraz wypukły,
• opisać kapilarność i wskazać jej przykłady w kuchni, glebie oraz roślinach.
• Owad na wodzie. Nartnik ma odnóża pokryte substancją tłuszczową, której woda nie zwilża. Odnóża wciskają powierzchnię, tworząc płytkie wgłębienia, ale błona się nie…

Zwilżanie i menisk

Gdy ciecz styka się z ciałem stałym, o jej zachowaniu decydują dwie grupy sił. Siły spójności działają między cząsteczkami tej samej cieczy, na przykład woda–woda.

• Woda przyciąga się do szkła mocniej, niż przyciągają się jej własne cząsteczki.
• Ciecz chce więc pokryć szkło i wspina się po ściance naczynia.
• Rtęć jest przypadkiem odwrotnym.
• Jej cząsteczki przyciągają się między sobą znacznie mocniej niż do szkła, więc ciecz odsuwa się od ścianek, a jej powierzchnia wybrzusza się w środku.

Kapilarność

Wąską rurkę nazywamy kapilarą . Gdy zanurzysz szklaną kapilarę w wodzie, ciecz sama wznosi się w niej ponad poziom w naczyniu. Dzieje się tak, bo woda zwilża szkło: siły przylegania podciągają ciecz po ściankach, a napięcie powierzchniowe…

• Ręcznik papierowy i bibuła. Włókna tworzą gęstą siatkę mikroskopijnych kanalików. Woda wnika w nie i rozchodzi się na boki, zamiast zostać w jednym punkcie.
• Gleba. Między ziarnami ziemi zostają wolne przestrzenie. Po deszczu woda wsiąka, a w suszę jest podciągana z głębszych warstw ku powierzchni, skąd paruje.
• Knot świecy. Knot jest spleciony z bawełnianych nici. Ciekły wosk wsiąka w nie kapilarnie i dociera do płomienia, gdzie odparowuje i się pali.
• Wlej wodę do szklanki i dodaj kilka kropli barwnika.

Co zabrać z lekcji

• Skutek jest taki, że powierzchnia zachowuje się jak cienka, napięta błona: cząsteczki mocno trzymają się razem, a cała powierzchnia stara się być jak…
• Woda przyciąga się do szkła mocniej, niż przyciągają się jej własne cząsteczki.
• Rośliny — ważne zastrzeżenie.