Тема уроку: Змочування, незмочування, капілярність.

Подумайте над такими запитаннями і проблемами:

1. Коли грунт швидше висихає, коли він розпушений чи укочений ?

2. Чому псуються нижні шари зерна, що зберігаються на току закоткованому котками?

3. Коли проводять боронування: до дощу чи невдовзі після дощу?

4. Чи змінюють глибину культивації грунту в засушливий і сирий період часу ?

5. Навіщо між цоколем та основою стіни кладуть толь чи рубіроїд?

Явища змочування та незмочування.

Рідина може межувати не тільки зі своєю парою чи газом, але й з твердим тілом.

Фронтальний експеремент: нанесіть краплю води на поверхню скла і на поверхню пропарафінованого паперу і зверніть увагу що крапля води по склу розпливається, а на папері тримається кулькою.

Як пояснити спостережувані явища?

Ø Якщо сили притягання між молекулами рідини і твердого тіла більші ніж сили притягання між самими молекулами рідини, то рідина змочує поверхню твердого тіла.

Ø Якщо сили притягання між самими молекулами рідини більші, ніж сили притягання між молекулами рідини і твердого тіла, то рідина не змочує поверхню твердого тіла.

Яке застосування мають явища змочування? Наведіть приклади застосування явища змочування зі свого життєвого досвіду:

Ø Склеювання, паяння, фарбування тіл, змащення тертьових поверхонь, прання, миття.

Ø Явище змочування широко застосовується у флотаційних процесах (збагачення руд цінною породою). В основу цих процесів покладені явища зміни сили поверхневого натягу рідини різними домішками і неоднакове змочуванняя нею різних твердих тіл.

Ø Явище змочування доводиться враховувати під час конструювання космічних апаратів. У стані невагомості змочувальна рідина розпливається по стінках посудини, у якій вона знаходиться, а незмочувальна збирається великою краплею всередині посудини. Тому матеріали стінок і форму паливних баків доводиться враховувати так, щоб паливо утримувалося біля отворів, через які відбувається його перекачування до двигунів.

Ø Cучасні способи дозволяють паяти вуглецеві, леговані і нержавіючі сталі, кольорові метали і їх сплави. Допоміжний метал чи сплав, що застосовується при паянні, називається припоєм. Якість, міцність і експлуатаційна надійність паяного з’єднання в першу чергу залежить від правильного вибору припою. Припой повинен мати цілий ряд властивостей, серед яких здатність в розплавленому стані ( в присутності захисного середовища, флюсу чи у вакуумі ) добре змочувати матеріал, що паяється і легко розпливатися по його поверхні.

Ø Система мащення в двигунах забезпечує подачу масла до поверхонь рухомих деталей, де виникає тертя. Мащення деталей у двигуні зменшує витрати енергії на перемагання сил тертя в рухомих з’єднаннях, підвищує довговічність деталей, частково відводить тепло від тертьових поверхонь, захищає металеві деталі від корозії. Мастила для мащення деталей машин повинні мати таку липкість, яка б забезпечувала тертьові поверхні достатньо міцною плівкою, і таку в’язкість (густину ), щоб вільно заповнювати зазор між тертьовими поверхнями і не видавлюватися з нього під дією сили тиску на ці поверхні.

Меніск. Тиск під викривленою поверхнею рідини.

Змочування та незмочування рідиною стінок посудини впливає на вільну поверхню рідини в посудині. Якщо рідину налито в широку посудину, то форма її поверхні визначається силою тяжіння, яка забезпечує плоску і горизонтальну поверхню. Тут угнутий чи випуклий меніск біля стінок посудини істотної ролі не відіграє. ( Меніск –викривлена поверхня рідини; з грецької мови – місячний серп ).

Якщо посудина дуже вузька – капілярна, то вся поверхня рідини в ній має форму опуклого чи вгнутого меніска . Його з достатньою точністю можна вважати сферичним.

Капілярні явища

Капіляр – латинське слово “ капілліус “ – волосина.Додатковий тиск,що виникає під меніском істотно впливає на рівень рідини в капілярі сполученому з широкоююю посудиною з рідиною.

Вузькі циліндричні трубки з діаметром близько міліметра й меншим називаються капілярами.

· Якщо капіляр змочується рідиною, то в ньому утворюється вгнутий меніск і тиск на рідину стає меншим, ніж у широкій посудині. Тому рідина переходить у капіляр і піднімається в ньому, доки надвишок гідростатичного тиску не компенсує зменшення тиску під угнутим меніском, тобто доки не настане рівність

· Якщо капіляр не змочується рідиною, то в ньому утворюється опуклий меніск і тиск на рідину стає більшим, ніж у широкій посудині. Тому рівень рідини в капілярі знижується доти, доки надвишок гідростатичного тиску в широкій посудині не компенсує додаткового тиску під опуклим меніском у капілярі.

· Явища піднімання чи опускання рідини по тоненьких трубках- капілярах називаються капілярними.

Домашне завдання .Параграф 35, вправа31, задачі 1-4 . Домашне розмістити в telegram.