Номер 12, 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 12, страница 5.

Условие.

12. Почему руки плохо вытираются шёлковой тканью?

Решение.

Руки плохо вытираются шёлковой тканью из-за её низкой гигроскопичности и плохой смачиваемости водой. Это обусловлено физическими и химическими свойствами шёлковых волокон.

Эффективность вытирания влаги зависит от способности материала впитывать воду, которая определяется силами межмолекулярного взаимодействия и структурой ткани.

Смачиваемость. Это явление, характеризующее способность жидкости растекаться по поверхности твёрдого тела. Оно зависит от баланса сил притяжения между молекулами самой жидкости (когезия) и сил притяжения между молекулами жидкости и поверхностью твёрдого тела (адгезия). Чтобы ткань хорошо впитывала воду, силы адгезии (вода-волокно) должны преобладать над силами когезии (вода-вода). Волокна шёлка, состоящие из белка фиброина, имеют очень гладкую поверхность и плотную структуру. Из-за этого силы притяжения между молекулами воды и волокнами шёлка относительно слабы. В результате вода плохо смачивает шёлк, то есть не растекается по нему, а стремится собраться в капли.

Гигроскопичность и капиллярный эффект. Гигроскопичность — это способность материала поглощать водяные пары из воздуха. В контексте вытирания важнее капиллярное впитывание. Ткани, хорошо впитывающие влагу, например, хлопок, имеют пористую структуру. Их волокна состоят из целлюлозы, богатой гидрофильными группами (–OH), которые активно образуют водородные связи с молекулами воды. Между волокнами хлопка много мелких промежутков (капилляров), которые за счёт капиллярного эффекта втягивают воду внутрь ткани. У шёлка волокна гладкие и плотно прилегают друг к другу, поэтому капиллярных пор в ткани мало, и капиллярный эффект выражен очень слабо. Ткань не может эффективно «всасывать» воду с поверхности кожи.

Таким образом, в отличие от хлопкового полотенца, которое активно втягивает в себя воду, шёлковая ткань в основном просто перемещает (размазывает) воду по коже, не поглощая её в значительном объёме.

Ответ: Шёлковая ткань плохо вытирает руки, так как её гладкие белковые волокна плохо смачиваются водой (силы притяжения между водой и шёлком слабы) и имеют плотную структуру с малым количеством капиллярных пор, что препятствует эффективному впитыванию влаги.