Temat: Budowa wnętrza cieczy. 1. Ciecze nie mają własnego

Temat: Budowa wnętrza cieczy.
1. Ciecze nie mają własnego kształtu, wlane do naczynia przybierają jego kształt. Mają swoją
objętość, którą trudno jest zmienić, tzn. są mało ściśliwe. Ciecze wlane do naczynia tworzą
samorzutnie swoją górną powierzchnię, zwaną powierzchnią swobodną. Najczęściej złymi
przewodnikami ciepła ale niektóre przewodzą prąd elektryczny.
2. Cząsteczka wody składa się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu. Cząsteczka wody
może przyłączyć za pomocą wiązań wodorowych cztery nowe cząsteczki wody. Jeden z modeli
budowy wewnętrznej wody zakłada, że cząsteczka wody
składa się z obszarów, tzw. Chmur, gdzie cząsteczki są ze
sobą powiązane wiązaniami wodorowymi. Między
chmurami występuje przestrzeń wypełniona
cząsteczkami wody niepowiązanymi wodorowo.
Temperatura 0ºC – chmura zawiera ok. 90 cząsteczek i
liczba ta maleje kiedy temperatura wzrasta
Temperatura 4ºC- wtedy następuje najlepsze wypełnienie
przestrzeni między cząsteczkami; woda osiąga największą
gęstość
1. N
2.
Każda cząsteczka oddziałuje z innymi cząsteczkami siłami spójności. Siły, które działają na
cząsteczkę i znajdują się w głębi cieczy równoważą
się. Na cząsteczkę, która znajduje się na
powierzchni cieczy działa siła wypadkowa
skierowana w głąb cieczy. Kiedy chcemy wydostać
cząsteczkę z głębi cieczy na powierzchnię musimy
działać na nią siłą, która będzie przeciwdziałająca
sile
.
Cząsteczki przy powierzchni mają większą energię niż
te które znajdują się w głębi cieczy.
3.
Co to jest napięcie powierzchniowe wody i jaka jest jego rola?
Odpowiedź: Napięcie powierzchniowe jest zjawiskiem, które powoduje, że powierzchnia cieczy
zachowuje się jak napięta błonka. Dzięki napięciu powierzchniowemu małe owady mogą biegać po
powierzchni wody nie zanurzając się, małe przedmioty o gęstości
większej od gęstości wody (szpilka, żyletka) mogą pływać po jej
powierzchni, a pająk topik może zbierać pod wodą powietrze w
dzwonie zrobionym z pajęczyny. Napięcie powierzchniowe
powoduje, że ciecze przyjmują
kształt kropli, a także, że poziom
cieczy w wąskiej rurce szklanej
albo w wąskiej szczelinie między
szybkami podnosi się powyżej
poziomu wody w naczyniu, do
którego zanurzamy rurkę lub szybki.
F= 2αl
α-współczynnik napięcia powierzchniowego [1 ]
l- długość poprzeczki
Wartość napięcia powierzchniowego dla wody wynosi 7,24x
4.
Menisk- jest to zakrzywienie powierzchni cieczy w miejscu jej zetknięcia z ciałem stałym.
Możemy go zaobserwować w dwu kształtach- menisk wklęsły i menisk wypukły. O tym jaki
kształt przybierze menisk decyduje wypadkowa sił
działających na ciecz, chociaż nie tylko. Oprócz sił
fizycznych(np. grawitacji) na wystąpienie i
nasilenie tego efektu ma wpływ wiele, pozornie
nieistotnych, czynników zewnętrznych, jak np. wilgotność i temperatura powietrza czy
zawartość zanieczyszczeń w próbce wody oraz wiele innych. Kiedy siły spójności dominują
nad siłami przylegania, czyli kiedy siły kohezji(tj. siły działające między cząsteczkami cieczy)
są większe niż siły adhezji(tj. siły działające pomiędzy cząsteczkami cieczy a ciała stałego
pozostającego w kontakcie z płynem), wówczas powstaje menisk wypukły. Gdy natomiast
siły przylegania dominują nad siłami spójności, czyli siły adhezji są większe niż siły kohezji,
powstaje menisk wklęsły.
H
n
5.
6.
7.
8.
9.
10.
5. Kiedy menisk tworzy się w
szerokim naczyniu, powoduje tylko
miejscowe (przy ściance naczynia)
podwyższenie lub obniżenie
poziomu cieczy.
W przypadku cienkich rurek
(naczyń włosowatych) jest inaczej.
Obniżanie się lub podwyższanie
poziomu cieczy to zjawisko
włoskowatości.
Podwyższenie się poziomu cieczy w wąskim naczyniu następuje wtedy, kiedy pomiędzy
cieczą a materiałem, z którego wykonano ścianki naczynia , tworzy się menisk wklęsły.