Ghi nhớ bài học |

Bài 4: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng

I. Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng.

1. Thí nghiệm.

a. Thí nghiệm

Nhúng một khung dây trên đó có buộc một vòng dây chỉ dạng bất kỳ. Nhúng vào nước xà phòng nhấc nhẹ khung dây ra. Chọc thúng màng xà phòng bên trong.

b.Nhận xét

- Phần mặt xà phòng bên trong vòng dây thấy chúng có xu hướng co lại để giảm diện tích tới mức nhỏ nhất. Chứng tỏ có các lực tiếp tuyến với bề mặt màng và kéo căng vòng dây.

-  Những lực kéo căng bề mặt chất lỏng gọi là lực căng bề mặt chất lỏng.

2. Lực căng bề mặt.

-  Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn luôn có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt của chất lỏng và có độ lớn tỉ lệ thuận với độ dài của đoạn đường đó : 

f = σl.

Trong đó:  σ là hệ số căng mặt ngoài, có 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.

- Thí nghiệm: Màng xà phòng có hai mặt nên tổng các lực căng bề mặt sẽ là:

FC = σ.2L = σ.2π .D

Với L = π .D là chu vi đường tròn nằm trên một mặt của màng xà phòng giới hạn bởi vòng dây chỉ có đường kính D.

-  Xác định hệ số căng bề mặt:

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

  Mà Fc = σπ(D + d) => σ =Fcπ(D+d)

3. Ứng dụng.

 - Nhờ có lực căng mặt ngoài nên nước mưa không thể lọt qua các lổ nhỏ giữa các sợi vải căng trên ô dù hoặc trên các mui bạt ôtô.

 - Hoà tan xà phòng vào nước sẽ làm giảm đáng kể lực căng mặt ngoài của nước, nên nước xà phòng dễ thấm vào các sợi vải khi giặt để làm sạch các sợi vải, …

II. Hiện tượng dính ướt và không dính ướt.

1. Thí nghiệm.

a. Thí nghiệm

- Lấy hai bản thủy tinh, một bản trần và một bản phủ lớp nilon. Nhỏ lên mặt mỗi bản một giọt nước.

- Nhận xét:

+ Giọt nước nhỏ lên bản thuỷ tinh sẽ bị lan rộng ra thành một hình dạng bất kỳ, vì nước dính ướt thuỷ tinh.

+ Giọt nước nhỏ lên bản thuỷ tinh phủ một lớp nilon sẽ vo tròn lại và bị dẹt xuống do tác dụng của trọng lực, vì nước không dính ướt với nilon.

b. Thí nghiệm với chất lỏng trong các bình bản chất khác nhau

 - Bề mặt chất lỏng ở sát thành bình chứa nó có dạng mặt khum lỏm khi thành bình bị dính ướt và có dạng mặt khum lồi khi thành bình không bị dính ướt.

  2. Ứng dụng.

 - Hiện tượng mặt vật rắn bị dính ướt chất lỏng được ứng dụng để làm giàu quặng theo phương pháp “tuyển nổi”.

III. Hiện tượng mao dẫn.

1. Thí nghiệm.

-  Nhúng các ống thuỷ tinh có đường kính trong nhỏ vào trong chất lỏng ta thấy :

+ Nếu thành ống bị dính ướt, mức chất lỏng bên trong ống sẽ dâng cao hơn bề mặt chất lỏng ở ngoài ống và bề mặt chất lỏng trong ống có dạng mặt khum lỏm.

+ Nếu thành ống không bị dính ướt, mức chất lỏng bên trong ống sẽ hạ thấp hơn bề mặt chất lỏng ở ngoài ống và bề mặt chất lỏng trong ống có dạng mặt khum lồi.

+ Nếu có đường kính trong càng nhỏ, thì mức độ dâng cao hoặc hạ thấp của mức chất lỏng bên trong ống so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống càng lớn.

-  Hiện tượng mức chất lỏng ở bên trong các ống có đường kính nhỏ luôn dâng cao hơn, hoặc hạ thấp hơn so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống gọi là hiện tượng mao dẫn.

 - Các ống trong đó xẩy ra hiện tượng mao dẫn gọi là ống mao dẫn.

 - Hệ số căng mặt ngoài s càng lớn, đường kính trong của ống càng nhỏ mức chênh lệch chất lỏng trong ống và ngoài ống càng lớn.

2. Ứng dụng.

 - Các ống mao dẫn trong bộ rể và thân cây dẫn nước hoà tan khoáng chất lên nuôi cây.

-  Dầu hoả có thể ngấm theo các sợi nhỏ trong bấc đèn đến ngọn bấc để cháy.

 

 

Thống kê thành viên
Tổng thành viên 188.020
Thành viên mới nhất chun-song-my
Thành viên VIP mới nhất nguyen-khanhVIP