Номер 1, страница 191 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 56. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Размеры молекул. Глава 8. Основы молекулярно-кинетической теории - номер 1, страница 191.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Для оценки размеров молекулы оливкового масла используется метод, основанный на предположении, что капля масла, растекаясь по поверхности воды, образует тончайший слой толщиной в одну молекулу (так называемый мономолекулярный слой). Толщина этого слоя принимается равной диаметру одной молекулы. Чтобы провести такой эксперимент, необходимо выполнить следующие измерения и расчёты.

Измерение объёма одной капли масла ($V$)

Так как объём одной капли очень мал для прямого измерения, используется косвенный метод. С помощью пипетки или шприца отсчитывают достаточно большое количество капель ($N$, например 100 или 200) в мерный цилиндр (мензурку). Затем измеряют их общий объём ($V_{общ}$). Объём одной капли вычисляется делением общего объёма на количество капель:

$V = \frac{V_{общ}}{N}$

Измерение площади масляного пятна ($S$)

В большую плоскую ёмкость (например, в поднос или кювету) наливают чистую воду. Чтобы сделать границы будущего масляного пятна хорошо видимыми, поверхность воды можно слегка посыпать тонким слоем лёгкого порошка (например, тальком, мелом или спорами плауна). В центр водной поверхности аккуратно капают одну каплю масла, объём которой был определён ранее. Масло быстро растечётся, образуя очень тонкую плёнку практически круглой формы. С помощью линейки измеряют диаметр ($D$) этого пятна. Площадь пятна, принимая его за круг, вычисляют по формуле:

$S = \frac{\pi D^2}{4}$

Расчёт размера молекулы

Теперь можно сделать ключевое допущение: весь объём капли масла ($V$) равномерно распределился по площади ($S$), образовав слой-цилиндр высотой $d$, равной диаметру молекулы. Объём этого цилиндра выражается формулой $V = S \cdot d$. Из этого соотношения можно найти искомую высоту $d$:

$d = \frac{V}{S}$

Подставив в эту формулу экспериментально полученные значения объёма капли и площади пятна, можно получить числовую оценку диаметра молекулы оливкового масла.

Ответ: Чтобы оценить размеры молекулы оливкового масла, необходимо измерить объём одной капли масла и площадь масляного пятна, которое эта капля образует, растекаясь по поверхности воды.