Vlastnosti kapalin, povrchové napětí

1. Vlastnosti kapalin, povrchové napětí

2. Základní vlastnosti kapalin (opakování) • Tekuté (dají se přelévat) • Nemají stálý tvar (zaujímají jej podle nádoby) • Snadno dělitelné (kapky) • Nestlačitelné (objem se nemění) • V klidu je hladina v nádobě vodorovná • Při nižších teplotách se mění na pevné látky • při vyšších teplotách se mění na plynné látky

3. Molekuly vody Z čeho vyplývají jejich vlastnosti? • Základem jsou vlastnosti molekul • Jsou v neustálém neuspořádaném pohybu • Udržují se přibližně ve stejných vzdálenostech od sebe • Nejsou pevně vázané, mohou po sobě klouzat • Jsou-li blízko u sebe – převažují síly přitažlivé • Při větších vzdálenostech převažují síly odpudivé • Brownův pohyb (aplet na webu)

4. Síly mezi molekulami • Jakou silou působí na molekulu uvnitř kapaliny ostatní molekuly? (kolem jsou další molekuly,ze všech směrů působí stejně velké přitažlivé síly) • Výslednice sil je nulová • Jaká síla působí na molekulu poblíž povrchu kapaliny? (u povrchu působí jen molekuly silami zdola) • Výslednice sil míří směrem dolů

5. Pružná blána • Toto vtahování molekul kapaliny dovnitř se projeví – povrch kapaliny se chová jako pružná blána A DŮSLEDKY TOHOTO JEVU? Hladina kapaliny unese vodoměrku i bruslařku V beztížném stavu vytvoří kapka vody kulový tvar Malé kapky na zemi se též blíží svým tvarem kouli

6. Pokus • Polož velmi opatrně na povrch vody padesátihaléř nebo jehlu a pozoruj prohnutí vodní hladiny. (pokud se to nepodaří, potři těleso tukem)

7. Povrchové napětí • Fyzikální veličina, která popisuje vlastnosti povrchové blány, se nazývá POVRCHOVÉ NAPĚTÍ • Čím je povrchové napětí kapaliny větší, tím snáze se na jejím povrchu mohou udržet různá tělesa • Povrchové napětí vody je 2 – 3x větší než povrchové napětí petroleje • Porovnání je možné v najít v tabulkách

8. Důsledky povrchového napětí vody • Mýdlový roztok má menší povrchové napětí než voda • proto je pružná blána na povrchu vody s mýdlem poddajnější • díky tomu se voda snáze dostane k povrchu rukou a umožní jejich důkladnější umytí • Saponáty obsažené v pracích a čistících prostředcích snižují povrchové napětí podobně

9. Pokus, otázky • Vystřihni si jednoduchou lodičku z tuhého papíru podle nákresu. Polož ji na hladinu vody a do otvoru v lodičce kápni tekuté mýdlo. Proč se lodička dala do pohybu? Co se stane, když otvor nebude na ose lodičky? • Vysvětlení: Mýdlový roztok má menší povrchové napětí, voda potáhne lodičku do míst s větším povrchové napětí, tedy dopředu. Když bude otvor mimo osu, bude loďka zatáčet.

10. Pokus, pozorování • Na hladinu polož několik zápalek podle obrázku. • Vezmi špejli, navlhči její konec a ponoř jej do práškového cukru.Tímto koncem se dotkni hladiny mezi zápalkami (připlavou) • Druhý konec špejle ponoř do tekutého mýdla, opět se dotkni hladiny mezi zápalkami (odplavou)

11. Otázky a úkoly • Jak se změní povrchové napětí kapaliny při větší teplotě? Vysvětli pomocí znalostí o pohybu molekul. • Podle fotografie popiš změnu tvaru kapky vody • Při větší teplotě se • molekuly pohybují rychleji, • jsou dále od sebe, proto • na sebe působí menšími silami. • Povrchové napětí je menší 2. Zaškrcování kapky, až se odtrhne, pak mění tvar: Hodně protáhlá, málo, více,..

12. Kapalina ve stavu beztíže • Ukázka chování balónku naplněného vodou po propíchnutí ve stavu beztíže. • Voda se vznáší volně v prostoru a udržuje svůj povrch kolmý na výslednice všech sil. • Ve stavu beztíže má velký vliv povrchové napětí kapaliny. • V závěru klipu je obsah balónku jednoduše sebrán do igelitového pytlíku.

13. Zápis • Molekuly kapalin jsou stejně jako molekuly plynů či pevných látek v neustálém neuspořádaném pohybu. • Udržují se v přibližně stejných vzdálenostech od sebe. Nejsou však vázány na jedno místo a mohou po sobě klouzat. • Molekuly na sebe působí odpudivými silami, jsou-li příliš blízko u sebe, při větších vzdálenostech jsou mezi molekulami síly přitažlivé. • Kapaliny jsou tekuté, jejich tvar je určen tvarem nádoby. Jsou nestlačitelné. • Důsledkem sil mezi molekulami je pružná blánana povrchu kapaliny. • Její vlastnost popisuje fyzikální veličina povrchové napětí.