Номер 3, страница 13 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

3. Небольшой участок тыльной стороны кисти руки смажьте вазелином или жирным кремом. С помощью пипетки капните на руку по одной капле воды на смазанную поверхность и на несмазанную. Рассмотрите форму капель и сделайте вывод.

При выполнении данного эксперимента наблюдаются различия в форме капель воды на двух участках кожи, что позволяет сделать вывод о физических явлениях смачивания и несмачивания.

Наблюдение

1. На несмазанной поверхности: капля воды, помещенная на чистый участок тыльной стороны кисти, растекается, становится относительно плоской. Площадь её контакта с кожей довольно большая.

2. На смазанной поверхности: капля воды на участке, покрытом вазелином или жирным кремом, не растекается, а собирается в почти шарообразную, выпуклую форму. Площадь её контакта с поверхностью минимальна.

Вывод

Форма капли жидкости на твёрдой поверхности зависит от соотношения сил молекулярного взаимодействия. Существуют два типа сил:

• Силы когезии (сцепления) — силы притяжения между молекулами самой жидкости (в данном случае, между молекулами воды).

• Силы адгезии (прилипания) — силы притяжения между молекулами жидкости и молекулами твёрдого тела (между молекулами воды и кожи или между молекулами воды и вазелина).

В зависимости от того, какие силы преобладают, наблюдается либо смачивание, либо несмачивание.

В случае с чистой кожей силы прилипания молекул воды к поверхности кожи оказываются достаточно сильными (сопоставимыми с силами сцепления внутри воды). В результате вода "стремится" прилипнуть к коже и растекается по ней. Это явление называется смачиванием. Краевой угол $\theta$, образуемый поверхностью капли и твёрдым телом, в этом случае острый ($ \theta < 90^\circ $).

Вазелин (или жирный крем) является гидрофобным веществом, то есть "боится" воды. Силы прилипания между молекулами воды и молекулами вазелина очень слабы. Они значительно меньше сил сцепления между молекулами воды. Поэтому молекулы воды под действием сил поверхностного натяжения стремятся собраться вместе, уменьшая площадь контакта с "неприятной" им поверхностью. Капля принимает форму, близкую к сферической. Это явление называется несмачиванием. Краевой угол $\theta$ в этом случае тупой ($ \theta > 90^\circ $).

Ответ: На чистой коже капля воды растекается, так как силы прилипания молекул воды к коже велики (явление смачивания). На смазанной вазелином коже капля воды принимает шарообразную форму, так как силы сцепления между молекулами воды больше сил прилипания к жирной поверхности (явление несмачивания). Следовательно, форма капли на поверхности зависит от свойств самой поверхности и от соотношения сил сцепления и прилипания.