Физика • 8 класс § 3

§ 3. Смачивание и несмачивание. Капиллярные явления

Учебник: Физика. 8 класс (И. М. Перышкин, А. И. Иванов). Программа ФГОС.
К разделам:

Термины и понятия параграфа 4

Термин Физика • 8 класс § 3

Смачивание

поверхностное явление, возникающее при соприкосновении жидкости с твёрдым телом, зависящее от соотношения сил притяжения между молекулами самой жидкости и молекулами жидкости с молекулами твёрдого тела:

  • Смачивание: если притяжение между молекулами жидкости и твёрдого тела сильнее, чем взаимное притяжение молекул жидкости друг к другу (вода и чистое стекло). Жидкость растекается тонкой плёнкой.
  • Несмачивание: если притяжение между молекулами самой жидкости сильнее, чем их притяжение к молекулам твёрдого тела (вода и парафин, ртуть и стекло). Жидкость стягивается в каплю.
Термин Физика • 8 класс § 3

Мениск

искривлённая свободная поверхность жидкости в узкой трубке (капилляре) или у стенок сосуда:

  • Вогнутый мениск образуется при смачивании (края жидкости приподнимаются у стенок).
  • Выпуклый мениск образуется при несмачивании (края жидкости опускаются у стенок).
Термин Физика • 8 класс § 3

Капилляры

узкие трубки с диаметром внутреннего канала порядка миллиметра и менее.

Термин Физика • 8 класс § 3

Капиллярные явления

подъем или опускание жидкости в капиллярах под действием сил поверхностного натяжения:

  • В смачивающих жидкостях уровень в капилляре поднимается выше уровня жидкости в широком сосуде.
  • В несмачивающих жидкостях уровень опускается ниже уровня в широком сосуде.

Ответы на вопросы учебника 4

Вопрос учебника #1 Физика • 8 класс § 3

Что называют смачиванием?

Смачиванием называют явление растекания жидкости по поверхности твёрдого тела, которое наблюдается в том случае, когда силы притяжения между молекулами жидкости и молекулами твёрдого тела превышают силы взаимного притяжения между молекулами самой жидкости.

Вопрос учебника #2 Физика • 8 класс § 3

Приведите примеры смачивания и несмачивания водой различных поверхностей. Объясните явления на основе МКТ.

Примеры и объяснение:

  • Примеры: вода смачивает чистое стекло, дерево, бумагу, хлопчатобумажную ткань; вода не смачивает жирные и замасленные поверхности, парафин, воск, перья водоплавающих птиц, тефлон.
  • Объяснение на основе МКТ:
  • Если молекулы жидкости притягиваются к молекулам твёрдого тела сильнее, чем друг к другу, жидкость стремится увеличить площадь соприкосновения с твёрдым телом, растекаясь по нему тонкой плёнкой (смачивание).
  • Если же силы взаимного притяжения между молекулами самой жидкости превосходят силы их притяжения к молекулам твёрдого тела, молекулы жидкости стягиваются внутрь своего объёма под действием поверхностного натяжения, принимая форму капли, близкую к сферической (несмачивание).
Вопрос учебника #3 Физика • 8 класс § 3

Какие явления называют капиллярными?

Капиллярными явлениями называют подъём или опускание жидкости в узких трубках (капиллярах) или порах пористых тел по сравнению с уровнем жидкости в широком сосуде. Подъём происходит при смачивании жидкостью стенок капилляра, а опускание — при несмачивании.

Вопрос учебника #4 Физика • 8 класс § 3

От чего зависит высота подъёма жидкости в капилляре?

Высота подъёма (или опускания) жидкости в капилляре зависит от:

  • Радиуса (толщины) капилляра: чем тоньше капиллярная трубка, тем выше поднимается смачивающая жидкость (высота обратно пропорциональна радиусу канала).
  • Коэффициента поверхностного натяжения жидкости: жидкости с большим поверхностным натяжением поднимаются выше.
  • Плотности жидкости: чем меньше плотность жидкости, тем на большую высоту она способна подняться.
  • Степени смачивания стенок капилляра (краевого угла смачивания).