Номер 4.14, страница 13 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 4. Взаимодействие молекул. Смачивание и капиллярность. Глава 1. Начальные сведения о физических понятиях - номер 4.14, страница 13.

4.14 [Д. 7] Современные торговые этикетки со штрих-кодами прочно удерживаются на стеклянных и других поверхностях благодаря своей клеевой основе. Почему же при удалении таких этикеток на многих поверхностях не остаётся следов клея?

Решение:

Способность современных этикеток прочно держаться на поверхности и одновременно удаляться без следов объясняется балансом двух физических явлений, основанных на межмолекулярном взаимодействии: адгезии и когезии.

1. Адгезия (от лат. adhaesio — прилипание) — это сила сцепления между молекулами разнородных поверхностей. В нашем случае это сила, которая заставляет клей на этикетке прилипать к стеклянной или другой поверхности. Сила адгезии должна быть достаточной, чтобы этикетка надежно держалась на товаре.

2. Когезия (от лат. cohaesus — связанный, сцепленный) — это сила сцепления между молекулами одного и того же вещества. В данном случае это сила, которая удерживает молекулы клея вместе, обеспечивая целостность самого клеевого слоя.

Секрет чистого удаления этикетки заключается в том, что производители подбирают специальный состав клея. Для таких клеев сила когезии (внутреннее сцепление клея) оказывается значительно сильнее, чем сила адгезии (прилипание клея к поверхности).

Когда мы начинаем отрывать этикетку, мы прикладываем внешнюю силу. Эта сила должна преодолеть адгезионное взаимодействие между клеем и поверхностью. Поскольку когезионные силы, связывающие частицы клея друг с другом, превосходят адгезионные, клеевой слой не разрывается. Ему «энергетически выгоднее» целиком оторваться от поверхности, чем разорваться на части. В результате весь клей остается на этикетке, а поверхность остается чистой.

Таким образом, для чистого удаления должно выполняться условие:
Сила когезии (клей ↔ клей) > Сила адгезии (клей ↔ поверхность)

Ответ: При удалении таких этикеток на поверхности не остается следов клея, потому что сила сцепления между частицами самого клея (когезия) больше, чем сила прилипания клея к поверхности (адгезия). Это позволяет клеевому слою отделиться от поверхности целиком, не разрываясь.