Номер 9, 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 9, страница 5.

Условие.

9. Почему даже после сильного дождя лепестки розы остаются сухими?

Решение.

Лепестки розы остаются сухими даже после сильного дождя благодаря явлению супергидрофобности — их поверхность чрезвычайно сильно отталкивает воду. Этот эффект обусловлен сочетанием двух ключевых факторов: химического состава и микроскопической структуры поверхности.

Во-первых, поверхность лепестков покрыта тонким слоем природного воска (кутикулой), который сам по себе является гидрофобным материалом. Во-вторых, что более важно, поверхность лепестка не гладкая. Она имеет сложную иерархическую структуру, состоящую из множества микроскопических выступов, которые, в свою очередь, покрыты еще более мелкими наноразмерными складками. Когда капля воды попадает на такую поверхность, она не может полностью её смочить, так как в углублениях между этими выступами задерживается воздух. В результате капля опирается лишь на верхушки микровыступов, фактически «лежа» на воздушной подушке.

Из-за такой минимальной площади контакта силы сцепления между молекулами самой воды (когезия) оказываются значительно сильнее сил прилипания воды к поверхности лепестка (адгезия). Это заставляет воду собираться в практически идеальные сферические капли, которые легко скатываются с лепестка при малейшем наклоне, не оставляя мокрого следа. Это явление также известно как «эффект лотоса».

Ответ: Лепестки розы остаются сухими из-за их супергидрофобной (сильно водоотталкивающей) поверхности. Эта поверхность покрыта воском и имеет особую микроструктуру, которая удерживает слой воздуха, заставляя капли воды принимать шарообразную форму и скатываться, практически не соприкасаясь с самой поверхностью лепестка.