Vlastnosti kapalin, povrchové napětí

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

Z čeho vyplývají jejich vlastnosti? 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) Tento applet demonstruje Brownian pohyb. velká částečka může být považována za smítko prachu, zatímco menší částečky mohou být považovány za molekuly plynu. Nalevo je pohled pod mikroskopem. Napravo je předpokládané vysvětlení pro chvění smítka prachu.

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

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

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

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

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

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.

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) Roztok cukru ve vodě má větší napětí než vody, táhne zápalky za bližší konec. Mýdlový roztok má menší napětí, táhne zápalky za vzdálenější konec

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,..

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.

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 blána na povrchu kapaliny. Její vlastnost popisuje fyzikální veličina povrchové napětí.