Номер 10, страница 5 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Основные положения молекулярно-кинетической теории строения вещества. Агрегатные состояния вещества. Смачивание и несмачивание. Капиллярные явления - номер 10, страница 5.

Условие.

10. Объясните опыт, описанный М. В. Ломоносовым: «Через свинцовый лист, сложенный и согнутый в виде сифона и погружённый одним концом в ртуть, ртуть удаляется из сосуда в течение 24 часов».

Решение.

Описанный М. В. Ломоносовым опыт объясняется физико-химическими свойствами ртути и свинца, а именно явлением смачивания. В отличие от стекла, которое ртуть не смачивает (силы сцепления между атомами ртути больше сил прилипания к стеклу), свинец ртутью смачивается очень хорошо. Это происходит потому, что ртуть активно взаимодействует со свинцом, образуя на его поверхности сплав — амальгаму свинца.

Благодаря сильному смачиванию, силы прилипания между атомами ртути и свинца заставляют ртуть под действием капиллярных сил подниматься вверх по поверхности свинцового листа, как бы "ползя" по нему. Сложенный и согнутый в виде сифона лист свинца действует как фитиль, создавая узкие каналы, где капиллярный эффект усиливается. Достигнув изгиба, ртуть перетекает через него и затем стекает вниз по внешней стороне под действием силы тяжести. Так создаётся непрерывный, хотя и очень медленный, поток ртути, который и приводит к опустошению сосуда. Это разновидность сифонного эффекта, обусловленная не разницей давлений, а сильным капиллярным втягиванием.

Ответ: Явление объясняется тем, что ртуть очень хорошо смачивает свинец, образуя на его поверхности амальгаму. Благодаря сильному смачиванию и капиллярным силам, ртуть «поднимается» по сложенному свинцовому листу, как по фитилю, перетекает через край и стекает вниз, медленно удаляя себя из сосуда по принципу сифона.