Номер 17, 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 17, страница 5.

Условие.

17. Если требуется накапать лекарство из стеклянного пузырька, то в горлышко вставляют сломанную под прямым углом (без головки) спичку. Проделайте аналогичный эксперимент и объясните физический смысл такой «хитрости».

Решение.

Решение

Данная «хитрость» основана на нескольких физических явлениях, в первую очередь связанных с атмосферным давлением и поверхностным натяжением жидкости.

1. Выравнивание давления. Когда мы пытаемся вылить жидкость из сосуда с узким горлышком, вытекающая жидкость освобождает объем, и давление воздуха внутри сосуда падает, становясь ниже атмосферного. Внешнее атмосферное давление начинает препятствовать вытеканию жидкости. Чтобы жидкость продолжала течь, воздух должен периодически прорываться внутрь с характерным «бульканьем». Это делает процесс прерывистым и неконтролируемым. Вставленная в горлышко спичка создает небольшой зазор между ней и стенкой горлышка. Этот зазор служит постоянным каналом для поступления воздуха в пузырек. Воздух свободно входит внутрь, давление в пузырьке выравнивается с атмосферным, и жидкость вытекает плавно и равномерно под действием силы тяжести.

2. Направляющая для капель. Жидкости обладают свойством смачивания (адгезии), то есть их молекулы притягиваются к молекулам твердых тел. Лекарство, будучи в основном водным раствором, хорошо смачивает дерево. Поэтому жидкость стекает не по всему краю горлышка, а преимущественно по поверхности спички. Капля формируется на самом кончике спички. Это позволяет очень точно контролировать процесс капания: капли получаются одинаковыми по размеру и отрываются в одном и том же месте, когда их вес превышает силу поверхностного натяжения, удерживающую их на спичке.

Таким образом, спичка выполняет две функции: обеспечивает постоянный доступ воздуха для выравнивания давления и служит направляющей для контролируемого формирования капель.

Ответ: Физический смысл заключается в том, что спичка создает канал для поступления воздуха в пузырек, что выравнивает давление внутри с атмосферным давлением снаружи и обеспечивает непрерывное вытекание жидкости. Кроме того, благодаря явлению смачивания, жидкость стекает по спичке, как по направляющей, что позволяет удобно и точно дозировать лекарство по каплям.