Конспект «Тепловые явления» Конспект «Основные положения мкт»

Цель работы: измерить средний диаметр капилляров. Приборы и материалы: сосуд с подкрашенной водой, полоска фильтровальной бумаги размером 120 х 10 мм, полоска хлопчатобумажной ткани размером 120 х 10 мм, линейка измерительная. Описание работы Смачивающая жидкость втягивается внутрь капилляра. Подъем жидкости в капилляре происходит до тех пор, пока результирующая сила, действующая на жидкость вверх не уравновеситься силой тяжести столба жидкости высотой h: Fв = m g По третьему закону Ньютона сила, действующая на жидкость , равна силе поверхностного натяжения , действующей на стенку капилляра по линии соприкосновения ее с жидкостью: Таким образом, при равновесии жидкости в капилляре (1) Будем считать, что мениск имеет форму полусферы, радиус которой равен радиусу капилляра. Длина контура, ограничивающего поверхность жидкости, равна длине окружности Тогда сила поверхностного натяжения: (2) где - поверхностное натяжение жидкости. Объем столба жидкости: Масса столба жидкости: (3) Подставляя выражение (2) для и массы (3) в условие равновесия жидкости в капилляре (1), получаем: откуда диаметр капилляра: Порядок выполнения работы: Полосками фильтровальной бумаги и хлопчатобумажной ткани одновременно прикоснитесь к поверхности подкрашенной воды в стакане, наблюдая поднятие воды в полосках. Как только прекратится подъем воды, полоски выньте и измерьте линейкой высоты h1 и h2 поднятия в них воды. Рассчитайте примерные диаметры капилляров. Рассчитайте относительные погрешности измерений по формуле Рассчитайте абсолютные погрешности измерений по формуле Результаты измерения диаметра капилляров представьте в виде Результаты измерений и вычислений занесите в отчетную таблицу. ОТЧЕТНАЯ ТАБЛИЦА мм мм м/с2 , Н/м , кг/м3 мм % Фильтровальная бумага Хлопчатобумажная ткань Цель: вычислить диаметр капилляров в теле Оборудование: полоска промокательной бумаги; полоска х/б ткани; линейка измерительная; стакан с водой Порядок выполнения: возьмите за один конец полоски промокательной бумаги, а другим концом коснитесь поверхности воды наблюдайте поднятие воды в полоске когда поднятие воды в полоске прекратиться, полоску выньте измерьте высоту поднятия воды рассчитайте диаметр капилляров по формуле: , где – коэффициент поверхностного натяжения воды, – плотность воды Повторите опыт для х/б ткани Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу: , Н/м , кг/м3 , м , м Промокательная бумага Х/б ткань Решение задач ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ На какую высоту  над поверхностью в сосуде поднимется жидкость в полностью смачиваемом ею капилляре радиусом , если коэффициент поверхностного натяжения этой жидкости равен , а ее плотность равна ?   Сила поверхностного натяжения уравновешивает вес столба жидкости в капилляре:  откуда    На какую величину  давление воздуха внутри мыльного пузыря радиусом  превышает давление окружающей атмосферы? Коэффициент поверхностного натяжения мыльной пленки    Разрежем мысленно пузырь диаметральной плоскостью на две равные половинки и рассмотрим силы, действующие на одну из них. Поскольку пузырь находится в равновесии, сила дополнительного давления воздуха на половину пузыря  должна уравновешиваться силой поверхностного натяжения, действующей на линиях "разреза" вдоль внешней и внутренней поверхностей пузыря: . Отсюда    Ответ Капля жидкости с коэффициентом поверхностного натяжения  находится в невесомости между двумя гладкими параллельными пластинами, жёстко скреплёнными друг с другом. Жидкость смачивает пластины таким образом, что капля представляет собой цилиндр диаметром  с прямыми углами при основании. Определите силу, действующую на каждую из пластин со стороны капли.   шение Искомая сила , действующая на каждую из пластин со стороны капли, складывается из силы поверхностного натяжения, направленной перпендикулярно поверхности пластины в сторону капли и равной , и силы давления жидкости , направленной в противоположную сторону. Давление  жидкости внутри капли можно найти, рассматривая условия равновесия цилиндрической боковой поверхности капли (см. рис.). На малую часть этой поверхности площадью , ограниченную двумя дугами окружностей с углами  длиной  и двумя образующими цилиндра длиной , действует суммарная сила поверхностного натяжения, равная силе давления жидкости: , откуда. Окончательно получаем, что искомая сила равна по величине  и направлена в сторону капли перпендикулярно каждой из пластин. Обратим внимание на следующую ошибку, часто допускаемую при решении подобных задач: в расчётах не учитывается сила давления жидкости, и поэтому сила  получается вдвое большей!   Ответ Cила равна по величине  и направлена в сторону капли перпендикулярно каждой из пластин. На холодном потолке ванной комнаты, наполненной влажным воздухом, конденсируется вода. Спустя некоторое время она начинает капать с потолка. Оцените массу капли , если краевой угол смачивания потолка водой равен . Выпуклую поверхность капли можно считать сферической. Коэффициент поверхностного натяжения воды  Н/м. Угол  определяется материалом потолка и может быть любым.   Скрыть решение

Похожие:

	Занятие №6 Основные положения мкт. Масса и размеры молекул. Давление... Федеральному компоненту государственного стандарта общего образования и допущенной Министерством образования и науки Российской Федерации....		Лекция №1 Основные положение мкт. Факты, свидетельствующие о справедливости мкт. Применение мкт для объяснения природных явлений
	Занятие №16 Основные положения мкт. Масса и размеры молекул. Мкт-... Цель: познакомить учащихся с понятием «витамины», содержание их в продуктах питания и ролью для жизни человека		Модуль №5 Урок №17 Основные положения мкт
	Пояснительная записка курсу Курс поддерживает темы: тепловые явления, электрические явления, оптические явления и рассчитан на 34 часа		«мкт. Основы термодинамики» 10 класс Основные положения молекулярно-кинетической теории газов и её опытные обоснования
	Конспект урока "Основные законы и явления Геометрической оптики"... Основные законы и явления Геометрической оптики с использованием мультимедийных средств		Урок физики в 8 классе. Тема: Удельная теплота парообразования. Количество... Продолжить формировать умение учеников применять основные положения мкт в объяснении физических явлений
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Физика: Параграфы: 73-74 – конспект; 81-82 конспект; 84 – конспект; 85 – конспект		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Научиться применять знания о взаимодействии молекул к объяснению и анализу явлений окружающего мира. Называть три агрегатных состояния...
	Шипел вечерний самовар Цель урока: проверить, углубить и расширить знания учащихся по темам «Тепловые явления. Изменение агрегатных состояний вещества»		Молекулярная физика. Тепловые явления Оформить выполненные (1-4) и составить отчет по запланированной (5) лабораторным работам в соответствие с планом в тетрадях для лабораторных...
	План урока: Разминка Цель урока – повторить материал по теме «Тепловые явления», подготовиться к контрольной работе		Урок физики в 8 классе по теме «Тепловые явления» Каким способом больше всего происходит теплопередача от костра висящему над ним чайнику с водой?
	Опорный конспект лекций Основные понятия, термины, законы, схемы... Л. Н. Блинов, Н. Н. Ролле. Экология: опорный конспект лекций. Основные понятия, термины, законы, схемы. Спб.: Изд. Спбгпу. 2005....		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... В физике изучают: механические, электрические, тепловые, магнитные, звуковые и световые явления