Bài giảng Vật lí 10 - Bài học 37: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 10 - Bài học 37: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng

1. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG Tại sao lại như vậy???
2. QUAN SÁT THÍ NGHIỆM SAU
3. HÃY QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG SAU
4. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. 1. Thí nghiệm: 2. Lực căng bề mặt:
5. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. 1. Thí nghiệm: 2. Lực căng bề mặt: Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ l bất kỳ trên bề mặt chất lỏng có Phương : vuông góc với đoạn đường l và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng.  Chiều : làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng.  Độ lớn f : tỉ lệ thuận với độ dài l của đoạn đường. f =  .l Trong đó,  : hệ số căng bề mặt , phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng ( giảm khi nhiệt độ tăng).
6. 3. Giair thích hiện tượng Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng xảy ra ở mọi chất lỏng, sự hình thành lực căng bề mặt chất lỏng là do lực tương tác giữa các phân tử chất lỏng. Bên trong lòng chất lỏng các phân tử chất lỏng ở cạnh nhau theo mọi hướng nên lực tương tác giữa các phân tử chất lỏng bị chia nhỏ cho các phân tử chất lỏng xung quanh. Đối với các phân tử chất lỏng ở bề mặt, do các phân tử chất lỏng xung quanh bị ít đi nên lực liên kết giữa các phân tử chất lỏng không bị chia quá nhỏ cho các phân tử chất lỏng xung quanh từ đó hình thành nên lực căng bề mặt của chất lỏng giữ cho mặt chất lỏng luôn "căng". lực liên kết giữa các phân tử tại bề mặt chất lỏng lớn hơn lực liên kết giữa các phân tử bên trong lòng chất lỏng, từ đó hình thành nên lực căng bề mặt của chất lỏng 4. Ứng dụng ✓ Căng vải trên ô dù hoặc trên mui bạt ô tô tải. ✓ Dùng nước xà phòng để giặt quần áo vải. ✓ Ống nhỏ giọt chất lỏng.
7. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT. HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT. 1. Thí nghiệm:
8. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT. HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT. 1. Thí nghiệm:
9. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT. HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT. 1. Thí nghiệm:
10. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT. HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT. 1. Thí nghiệm: 2. Hiện tượng dính ướt. Hiện tượng không dính ướt. Hiện tượng chất lỏng dính ướt chất rắn : khi lực tương tác giữa các phân tử chất lỏng và chất rắn lớn hơn lực liên kết giữa các phân tử chất lỏng. Mặt chất lỏng có dạng mặt khum lõm. Hiện tượng không dính ướt : khi lực tương tác giữa các phân tử chất lỏng và chất rắn nhỏ hơn lực liên kết giữa các phân tử chất lỏng. Mặt chất lỏng có dạng mặt khum lồi.
11. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT. HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT. 1. Thí nghiệm: 2. Hiện tượng dính ướt. Hiện tượng không dính ướt. 3. Ứng dụng: Công nghệ tuyển khoáng.
12. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT. HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT. 1. Thí nghiệm: 2. Hiện tượng dính ướt. Hiện tượng không dính ướt. 3. Ứng dụng: Công nghệ tuyển khoáng.
13. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT. HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT. III. HIỆN TƯỢNG MAO DẪN. 1. Thí nghiệm:
14. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT. HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT. III. HIỆN TƯỢNG MAO DẪN. 1. Thí nghiệm:
15. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT. HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT. III. HIỆN TƯỢNG MAO DẪN. 1. Thí nghiệm:
16. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT. HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT. III. HIỆN TƯỢNG MAO DẪN. 1. Thí nghiệm: 2. Hiện tượng mao dẫn: Hiện tượng mức chất lỏng bên trong các ống có đường kính trong nhỏ luôn dâng cao hơn, hoặc hạ thấp hơn so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống.
17. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT. HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT. III. HIỆN TƯỢNG MAO DẪN. 1. Thí nghiệm: 2. Hiện tượng mao dẫn: 3. Giải thích hiện tượng Khi chất lỏng đựng trong bình, tại phần tiếp giáp với thành bình có lực hút giữa phân tử chất lỏng với phân tử chất rắn của thành bình. Nếu lực hút giữa phân tử chất rắn (của thành bình) lên các phân tử chất lỏng lớn hơn lực hút của các phân tử chất lỏng (bên trong chất lỏng) lên các phân tử chất lỏng ở thàh bình thì lực này kéo các phân tử chất lỏng dâng lên tạo thành mặt khum lõm gây nên hiện tượng dính ướt. Trường hợp ngược lại lực hút giữa các phân tử chất lỏng (bên trong chất lỏng) lên các phân tử chất lỏng ở thành bình lớn hơn lực hút phân tử chất rắn lên các phân tử chất lỏng ở gần thành bình thì lực này kéo các phân tử chất lỏng xuống tạo thành mặt khum lồi gây nên hiện tượng không dính ướt. Các trường hợp chất lỏng không đựng trong bình mà tiếp xúc với vật liệu giải thích tương tự, tuy nhiên trong trường này còn có yếu tố của trọng lực nên hình dạng của khối chất lỏng không đồng nhất
18. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT. HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT. III. HIỆN TƯỢNG MAO DẪN. 1. Thí nghiệm: 2. Hiện tượng mao dẫn: 3. Ứng dụng:
19. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT. HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT. III. HIỆN TƯỢNG MAO DẪN. 1. Thí nghiệm: 2. Hiện tượng mao dẫn: 3. Ứng dụng:
20. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT. HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT. III. HIỆN TƯỢNG MAO DẪN. IV. XÁC ĐỊNH HỆ SỐ CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG. Một vòng xuyến có đường kính ngoài là D và đường kính trong F là d. Trọng lượng của vòng xuyến là P. Lực bứt vòng xuyến này D©y treo ra khỏi bề mặt chất lỏng là F. Xác định biểu thức tính hệ số căng bề mặt của chất lỏng ? ChiÕc Mµng vßng níc f f
21. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CHẤT LỎNG. II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT. HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT. III. HIỆN TƯỢNG MAO DẪN. F IV. XÁC ĐỊNH HỆ SỐ CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG. D©y Bài giải : ChiÕ treo Mµn  Các lực tác dụng lên vòng xuyến : c g n- Trọng lực P; Lực kéo F; Lực căng bề mặt Fc. vßng íc  Để chiếc vòng bức ra khỏi mặt nước : F = FC + P FC = F - P f f  Mặt khác, ta có lực căng bề mặt chất lỏng là : FC FC =  (L+ l)  = Với L, l là chu vi ngoài, chu vi trong L + l của vòng xuyến.  Hệ số căng bề mặt của chất lỏng là : F - P  Với D, d là đường kính ngoài, đường (D + d) kính trong của vòng xuyến.
22. Tại sao có lực căng bề mặt chất lỏng?