Номер 5, страница 246 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 5. Молекулярная физика. Параграф 30. Состояния вещества - номер 5, страница 246.

Условие.

5. Объясните, в чём проявляется смачивание.

Решение.

5. Решение

Смачивание — это явление, возникающее на границе соприкосновения жидкости, твёрдого тела и газа, которое заключается в способности жидкости растекаться по поверхности твёрдого тела или, наоборот, собираться в каплю. Проявление смачивания зависит от соотношения сил межмолекулярного взаимодействия: сил притяжения между молекулами самой жидкости (когезия) и сил притяжения между молекулами жидкости и молекулами твёрдого тела (адгезия).

Когда силы адгезии преобладают над силами когезии, жидкость смачивает поверхность. Это проявляется в том, что капля жидкости растекается, образуя тонкую плёнку. Угол, образуемый поверхностью жидкости и поверхностью твёрдого тела (так называемый краевой угол смачивания $\theta$), в этом случае является острым, то есть меньше 90 градусов ($0 \le \theta < 90^\circ$). Примером полного смачивания ($\theta = 0^\circ$) является растекание воды по чистой стеклянной поверхности. Следствием смачивания является капиллярный эффект: смачивающие жидкости (например, вода в стеклянном капилляре) поднимаются по узким трубкам, так как силы прилипания к стенкам "втягивают" жидкость вверх.

Когда силы когезии преобладают над силами адгезии, жидкость не смачивает поверхность. Это проявляется в том, что жидкость стремится минимизировать контакт с поверхностью и собирается в сферическую каплю. Краевой угол $\theta$ в этом случае является тупым, то есть больше 90 градусов ($\theta > 90^\circ$). Примером несмачивания служат капли воды на жирной поверхности или на перьях водоплавающих птиц, а также капли ртути на стекле, которые принимают почти идеальную шарообразную форму.

Таким образом, смачивание проявляется в форме, которую принимает жидкость на твёрдой поверхности, и в явлениях, обусловленных этим, например, в капиллярности.

Ответ: Смачивание проявляется в растекании жидкости по твёрдой поверхности и образовании острого краевого угла ($\theta < 90^\circ$) между поверхностью жидкости и твёрдого тела. Это происходит, когда силы притяжения между молекулами жидкости и твёрдого тела (адгезия) превосходят силы притяжения между молекулами самой жидкости (когезия). В случае несмачивания (когезия > адгезии) жидкость собирается в каплю, образуя тупой краевой угол ($\theta > 90^\circ$).