Nước mưa không lọt qua được các lỗ nhỏ trên tấm vải bạt là vì

Câu hỏi: Tại sao nước mưa không lọt qua các lỗ nhỏ trên tấm bạt?

A. Vì tấm bạt bị ướt nước.

B. Vì tấm bạt không bị nước làm ướt.

C. Vì sức căng bề mặt của nước ngăn cản nước xâm nhập qua các lỗ nhỏ của tấm bạt.

D. Vì mao dẫn ngăn nước vào các lỗ trên tấm bạt.

Câu trả lời:

Câu trả lời đúng là c. Vì sức căng bề mặt của nước ngăn cản nước xâm nhập vào các lỗ nhỏ của tấm bạt.

Giải thích:

Nước mưa không lọt qua các lỗ nhỏ trên tấm bạt vì sức căng bề mặt của nước ngăn không cho nước lọt qua các lỗ nhỏ trên tấm bạt.

Hãy cùng trường ĐH KD & CN Hà Nội tìm hiểu về các hiện tượng bề mặt của chất lỏng.

1. Sức căng bề mặt của chất lỏng.

một. Cuộc thí nghiệm.

Xuyên thủng màng xà phòng bên trong vòng lặp cho thấy vòng lặp vừa được kéo căng.

Hiện tượng chứng tỏ trên bề mặt của màng xà phòng có các lực có phương tiếp tuyến với bề mặt của màng và kéo căng đều theo mọi phương vuông góc với đường vòng sợi.

Các lực làm căng bề mặt của chất lỏng được gọi là lực căng bề mặt của chất lỏng.

b. Sức căng bề mặt.

Các lực làm căng bề mặt của chất lỏng được gọi là lực căng bề mặt của chất lỏng.

Lực căng bề mặt tác dụng lên một đường đi nhỏ bất kỳ trên bề mặt chất lỏng luôn có phương vuông góc với đường thẳng này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có phương làm giảm diện tích bề mặt của chất lỏng và có độ lớn tỉ lệ với chiều dài của hàng

f = σ.l.

Trong đó σ là hệ số căng bề mặt, đơn vị là N / m.

Hệ số σ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng, σ giảm khi nhiệt độ tăng.

Nếu màng xà phòng có hai mặt (trên và dưới) thì tổng lực căng bề mặt của màng này tác dụng lên vòng sợi tròn bao quanh vòng bằng

Fc = σ.2L = σ.2πD

Trong đó L = πD là chu vi của hình tròn nằm trên một mặt của màng được giới hạn bởi một vòng đường kính D.

c. Đăng kí.

Nhờ lực căng bên ngoài, nước mưa không thể lọt qua các lỗ nhỏ giữa các sợi vải được căng trên ô dù hoặc trên nóc ô tô.

Hòa tan xà phòng vào nước sẽ làm giảm đáng kể sức căng bề mặt của nước, do đó nước xà phòng dễ dàng thấm vào sợi vải khi giặt để làm sạch sợi vải, …

Sức căng bề mặt tác dụng lên vòng ren trong thử nghiệm 37.2: Fc = s.2pd

Trong đó d là đường kính của vòng lặp, pd là chu vi của vòng lặp. Vì màng xà phòng có hai mặt nên mặt trên và mặt dưới phải gấp đôi.

Xác định hệ số căng bề mặt bằng thực nghiệm:

Số chỉ của lực kế khi bắt đầu nhấc vòng nhôm: F = Fc + P => Fc = F – P.

Mà Fc = sp (D + d) => s = Fc: p (D + d)

2. Hiện tượng dính ướt và không dính ướt

một. Quan sát

• Nếu nhỏ một giọt nước vào một tấm thuỷ tinh thì hiện tượng gì sẽ xảy ra?

• Điều gì xảy ra nếu nhỏ một giọt thuỷ ngân vào một tấm thuỷ tinh?

⇒ Nước làm ướt thủy tinh và thủy ngân không làm ướt thủy tinh.

b) Giải thích

Kết dính ướt: Khi lực hút giữa các phân tử rắn và phân tử lỏng mạnh hơn lực hút giữa các phân tử chất lỏng.

– Hiện tượng không thấm ướt: Khi lực hút giữa các phân tử rắn và phân tử lỏng yếu hơn giữa các phân tử chất lỏng.

c) Ứng dụng: Hiện tượng bề mặt rắn thấm ướt chất lỏng được ứng dụng để làm giàu quặng bằng phương pháp “tuyển nổi”.

3. Hiện tượng mao dẫn.

một. Cuộc thí nghiệm.

Nhúng ống thủy tinh có đường kính trong nhỏ vào chất lỏng, ta thấy:

+ Nếu thành ống bị ướt thì mực chất lỏng bên trong ống sẽ dâng cao hơn mặt chất lỏng bên ngoài ống và bề mặt chất lỏng trong ống sẽ có mặt lõm xuống.

+ Nếu không làm ướt thành ống thì mực chất lỏng bên trong ống sẽ thấp hơn mặt chất lỏng bên ngoài ống và mặt chất lỏng trong ống sẽ có mặt khum lồi.

+ Đường kính trong càng nhỏ thì độ lên hoặc xuống của mực chất lỏng bên trong ống so với mặt chất lỏng ở bên ngoài ống càng lớn.

Hiện tượng mực chất lỏng bên trong ống có đường kính nhỏ luôn cao hơn hoặc thấp hơn mặt chất lỏng bên ngoài ống gọi là hiện tượng mao dẫn.

Các ống trong đó xảy ra hiện tượng mao dẫn được gọi là ống mao dẫn.

Sức căng mặt ngoài s càng lớn, đường kính trong của ống càng nhỏ thì độ chênh lệch giữa chất lỏng bên trong ống và bên ngoài ống càng lớn.

b. Đăng kí.

Các ống mao dẫn ở rễ và thân dẫn nước để phân giải các chất khoáng đi nuôi cây.

Dầu hỏa có thể được các sợi nhỏ trong bấc thấm vào bấc để đốt.

4. Bài tập minh họa

một. Dạng 1: Mô tả hiện tượng dính ướt và không thấm ướt của chất lỏng

Mô tả hiện tượng thấm ướt và không thấm ướt của chất lỏng. Bề mặt của chất lỏng đóng thành bình khi thành bình bị ướt trông như thế nào?

Hướng dẫn giải pháp

Hiện tượng thấm ướt và hiện tượng không thấm ướt của chất lỏng:

Lấy một tấm kính và một chiếc lá (hoặc tấm kính tráng nhựa). Nhỏ vài giọt nước lên bề mặt.

Nếu trên bất kỳ bề mặt nào giọt nước lan tỏa thành một lớp mỏng, nó được cho là bị ướt.

Nếu trên bất kỳ bề mặt nào giọt nước co lại và phẳng do tác dụng của trọng lực, thì bề mặt đó được cho là không ướt.

Bề mặt của chất lỏng sát thành bình cong cao hơn bề mặt tự do của chất lỏng khi thành bình bị ướt.

Hay ta có thể nói: Bề mặt chất lỏng ở sát thành thùng có dạng lõm khi thành ướt và mặt khum lồi khi thành không ướt.

b. Dạng 2: Tìm hệ số căng bề mặt của chất lỏng

Một bùng binh có đường kính ngoài là 44mm và đường kính trong là 40mm. Trọng lượng của vật tròn là 45mN. Lực đẩy vòng này ra khỏi bề mặt của glyxerin là 20^oC là 64,3 mN. Tính sức căng bề mặt của glixerin ở nhiệt độ này.

Hướng dẫn giải pháp

5. Thực hành

Câu hỏi 1: Tại sao giọt dầu ở dạng quả cầu lại lơ lửng trong dung dịch rượu có khối lượng riêng bằng nó?

Câu 2: Một ống thủy tinh dài thẳng, có tiết diện nhỏ, bên trong chứa nước. Biết rằng nước dính vào thủy tinh. Dựng ống sao cho ống lệch với phương thẳng đứng một góc 10.^o. Bề mặt tự do của nước bên trong ống là bao nhiêu?

Câu hỏi 3: Một khối gỗ hình trụ khối lượng 20 g nổi trên mặt nước, trục của khối thẳng đứng. Đường kính tiết diện của khối gỗ d = 10 mm; Nước làm ướt hoàn toàn gỗ. Cho khối lượng riêng của nước là 1000 kg / m³ và hệ số căng bề mặt của nước là 0,072 N / m; lấy g = 9,8 m / s². Độ chìm của khối gỗ trong nước là bao nhiêu?

Câu hỏi 4: Một vòng nhôm có khối lượng P = 62,8.10^-3N được đặt thẳng đứng sao cho đáy của nó tiếp xúc với nước. Cho đường kính trong và ngoài của vòng nhôm lần lượt là 46 mm và 48 mm; Sức căng bề mặt của nước là 72,10.^-3N / m. Kéo vòng nhôm một lực F theo phương thẳng đứng lên trên, để kéo vòng nhôm lên khỏi mặt nước thì độ lớn của lực F phải lớn hơn giá trị nhỏ nhất nào?

Câu hỏi 5: Một lượng nước trong ống nhỏ giọt ở 20^oC chảy qua miệng ống tạo thành 49 giọt. Cùng một lượng nước và ống nhỏ giọt nhưng ở mức 40^oC, nước chảy qua miệng ống 51 giọt. Bỏ qua sự giãn nở vì nhiệt; sức căng bề mặt của nước ở 20^oC là 72,10^-3N / m. Sức căng bề mặt của nước ở 40^oC là bao nhiêu?

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 10, Vật lý 10