Номер 2, страница 259 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Глава 7. Поверхностное натяжение в жидкостях. Параграф 7.5. Смачивание и несмачивание - номер 2, страница 259.

Условие.

2. Каким образом можно отличить смачивающую жидкость от несмачивающей?

Решение.

Отличить смачивающую жидкость от несмачивающей можно, наблюдая за характером её взаимодействия с поверхностью твёрдого тела. Это явление определяется соотношением сил молекулярного притяжения: сил между молекулами самой жидкости (когезия) и сил между молекулами жидкости и твёрдого тела (адгезия). Если силы адгезии преобладают над силами когезии, жидкость смачивает поверхность. В обратном случае — не смачивает. Существует несколько наглядных способов это определить.

Наблюдение за формой капли на твёрдой поверхности
Это самый простой метод. Необходимо поместить небольшую каплю жидкости на горизонтальную поверхность твёрдого тела и проанализировать её форму.
• Смачивающая жидкость будет растекаться по поверхности, образуя плоскую каплю. Краевой угол $\theta$, который образуется между поверхностью твёрдого тела и касательной к поверхности жидкости, будет острым ($0^\circ \le \theta < 90^\circ$). Например, вода на чистом стекле.
• Несмачивающая жидкость будет стремиться минимизировать контакт с поверхностью, собираясь в каплю, близкую по форме к шарику. Краевой угол $\theta$ для такой жидкости будет тупым ($90^\circ < \theta \le 180^\circ$). Например, ртуть на стекле или вода на парафине.

Наблюдение за поведением жидкости в капилляре
Другой способ — опустить в жидкость тонкую трубку (капилляр) и посмотреть на изменение уровня жидкости внутри неё.
• Смачивающая жидкость поднимется по капилляру выше основного уровня жидкости в сосуде. Её поверхность в трубке (мениск) будет иметь вогнутую форму.
• Несмачивающая жидкость, наоборот, опустится в капилляре ниже основного уровня. Её мениск будет иметь выпуклую форму.

Ответ: Смачивающую жидкость от несмачивающей можно отличить двумя основными способами: 1) по форме капли на твёрдой поверхности — смачивающая жидкость растекается, образуя острый краевой угол ($ \theta < 90^\circ $), а несмачивающая собирается в шарообразную каплю, образуя тупой краевой угол ($ \theta > 90^\circ $); 2) по поведению в капилляре — смачивающая жидкость поднимается по нему и образует вогнутый мениск, а несмачивающая опускается и образует выпуклый мениск.