KAPALINY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník

Podobné dokumenty
Vlastnosti kapalin. Povrchová vrstva kapaliny

STRUKTURA A VLASTNOSTI KAPALIN

2 Jevy na rozhraní Kapilární tlak Kapilární jevy Objemová roztažnost kapalin 7

Struktura a vlastnosti kapalin

LOGO. Struktura a vlastnosti kapalin

KAPALINY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda

JEVY NA ROZHRANÍ PEVNÉHO TĚLESA A KAPALINY

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově. 06_5_ Struktura a vlastnosti kapalin

3.3 Částicová stavba látky

VI. STRUKTRURA A VLASTNOSTI KAPALIN

Mezi krystalické látky nepatří: a) asfalt b) křemík c) pryskyřice d) polvinylchlorid

Struktura a vlastnosti kapalin

Základem molekulové fyziky je kinetická teorie látek. Vychází ze tří pouček:

1. Molekulová stavba kapalin

Měření povrchového napětí

DUM č. 12 v sadě. 10. Fy-1 Učební materiály do fyziky pro 2. ročník gymnázia

4. Kolmou tlakovou sílu působící v kapalině na libovolně orientovanou plochu S vyjádříme jako

Transportní jevy v plynech Reálné plyny Fázové přechody Kapaliny

Připravil: Roman Pavlačka, Markéta Sekaninová Hydrostatika

STRUKTURA KAPALIN STRUKTURA KAPALIN

Laboratorní práce č. 2: Určení povrchového napětí kapaliny

STRUKTURA PEVNÝCH LÁTEK A KAPALIN

5. Stavy hmoty Kapaliny a kapalné krystaly

Měření teplotní roztažnosti

Měření povrchového napětí kapalin a kontaktních úhlů

Úvod. K141 HYAR Úvod 0

VLASTNOSTI KAPALIN. Část 2. Literatura : Otakar Maštovský; HYDROMECHANIKA Jaromír Noskijevič; MECHANIKA TEKUTIN František Šob; HYDROMECHANIKA

1141 HYA (Hydraulika)

MECHANIKA KAPALIN A PLYNŮ. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Mechanika - 1. ročník

Mechanika tekutin. Tekutiny = plyny a kapaliny

34_Mechanické vlastnosti kapalin... 2 Pascalův zákon _Tlak - příklady _Hydraulické stroje _PL: Hydraulické stroje - řešení...

VÝUKOVÝ MATERIÁL Ing. Yvona Bečičková Termika VY_32_INOVACE_0301_0212 Teplotní roztažnost látek. Fyzika 2. ročník, učební obory Bez příloh

Mol. fyz. a termodynamika

ZMĚNY SKUPENSTVÍ LÁTEK

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

VÝUKOVÝ MATERIÁL Ing. Yvona Bečičková Tematická oblast. Termika Číslo a název materiálu VY_32_INOVACE_0301_0220 Anotace

měření teploty Molekulová fyzika a termika Teplotní délková roztažnost V praxi úlohy

PRAKTIKUM... Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Odevzdal dne: Seznam použité literatury 0 1. Celkem max.

Kapalné skupenství. newtonovské viskozita závisí pouze na teplotě nenewtonovské viskozita závisí i na gradientu rychlosti

7. MECHANIKA TEKUTIN - statika

Měření teplotní roztažnosti

VÝUKOVÝ MATERIÁL Ing. Yvona Bečičková Tematická oblast. Termika Číslo a název materiálu VY_32_INOVACE_0301_0214 Anotace

5. Duté zrcadlo má ohniskovou vzdálenost 25 cm. Jaký je jeho poloměr křivosti? 1) 0,5 m 2) 0,75 m 3) Žádná odpověď není správná 4) 0,25 m

BIOMECHANIKA. Studijní program, obor: Tělesná výchovy a sport Vyučující: PhDr. Martin Škopek, Ph.D.

Mechanika kapalin a plynů

Základy fyziky + opakovaná výuka Fyziky I

Povrchové napětí KATEDRA EXPERIMENTÁLNÍ FYZIKY PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UNIVERZITY PALACKÉHO V OLOMOUCI

STRUKTURA A VLASTNOSTI KAPALIN

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

2.3 Tlak v kapalině vyvolaný tíhovou silou Tlak ve vzduchu vyvolaný tíhovou silou... 5

4.1.7 Rozložení náboje na vodiči

MOLEKULOVÁ FYZIKA KAPALIN

Kapalné skupenství. newtonovské viskozita závisí pouze na teplotě nenewtonovské viskozita závisí i na gradientu rychlosti

Molekulová fyzika a termika:

VY_32_INOVACE_257. Základní škola Luhačovice, příspěvková organizace Ing. Dagmar Zapletalová

1. Změřte teplotní závislost povrchového napětí destilované vody σ v rozsahu teplot od 295 do 345 K metodou bublin.

Mechanika plynů. Vlastnosti plynů. Atmosféra Země. Atmosférický tlak. Měření tlaku

Mechanika tekutin. Tekutiny = plyny a kapaliny

Mechanické vlastnosti kapalin a plynů. opakování

Molekulové jevy Molekula Mezimolekulové síly Koheze a adheze Kapalina Povrchové napětí Povrchová energie Molekulový tlak Kapilární tlak

6. Jaký je výkon vařiče, který ohřeje 1 l vody o 40 C během 5 minut? Měrná tepelná kapacita vody je W)

VNITŘNÍ ENERGIE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - 2. ročník - Termika

Fyzikální učebna vybavená audiovizuální technikou, interaktivní tabule, fyzikální pomůcky

KATEDRA FYZIKY VŠB-TU OSTRAVA

6. Mechanika kapalin a plynů

Fyzika. 6. ročník. měřené veličiny. značky a jednotky fyzikálních veličin

Identifikace vzdělávacího materiálu VY_52_INOVACE_F.7.B.32 EU OP VK. Vztlaková síla

Interakce mezi kapalinou a vlákenným materiálem

Kapka kapaliny na hladině kapaliny

TUHÉ TĚLESO. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Mechanika - 1. ročník

FYZIKA I cvičení, FMT 2. POHYB LÁTKY

Mechanika tekutin. Hydrostatika Hydrodynamika

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

ARCHIMÉDŮV ZÁKON. Archimédův zákon

Přehled otázek z fyziky pro 2.ročník

Mechanické vlastnosti kapalin hydromechanika

F8 - Změny skupenství Číslo variace: 1

Základní pojmy a jednotky

UČIVO. Termodynamická teplota. První termodynamický zákon Přenos vnitřní energie

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

Příklady z hydrostatiky

VÝUKOVÝ MATERIÁL Ing. Yvona Bečičková Tematická oblast

Molekulová fyzika a termika. Přehled základních pojmů

3. Měření viskozity, hustoty a povrchového napětí kapalin

58. ročník fyzikální olympiády kategorie G okresní kolo školní rok

a) [0,4 b] r < R, b) [0,4 b] r R c) [0,2 b] Zakreslete obě závislosti do jednoho grafu a vyznačte na osách důležité hodnoty.

Měření měrné telené kapacity pevných látek

Laboratorní práce č. 1: Přibližné určení průměru molekuly kyseliny olejové

Hydromechanické procesy Hydrostatika

Interakce mezi kapalinou a vlákenným materiálem

CELKOVÉ OPAKOVÁNÍ UČIVA + ZÁPIS DO ŠKOLNÍHO SEŠITU část 03 VNITŘNÍ ENERGIE, TEPLO.

MECHANIKA KAPALIN A PLYNŮ POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

Základní poznatky. Teplota Vnitřní energie soustavy Teplo

Cvičení Na těleso působí napětí v rovině xy a jeho napěťový stav je popsán tenzorem napětí (

Výfučtení: Kapaliny aneb Hydročtení

Tlak v kapalinách a plynech Vztlaková síla Prodění kapalin a plynů

Archimédův zákon, vztlaková síla

Látkové množství n poznámky 6.A GVN

Příklady z teoretické mechaniky pro domácí počítání

FYZIKA. Hydrostatika. KAPALINY Vlastnosti kapalin P1 Pascalův zákon Hydrostatický tlak P2 P3 P4 P5 Archimédův z. P6 P7 P8 P9 P10 Karteziánek

Transkript:

KAPALINY Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník

Kapaliny Krátkodosahové uspořádání molekul. Molekuly kmitají okolo rovnovážných poloh. Při zvýšení teploty se zmenšuje doba setrvání v rovnovážné poloze - kapalina se jeví tekutější. Značné mezi-molekulové přitažlivé síly.

Povrchová vrstva Povrch kapaliny se chová jako tenká pružná blána. Každá molekula působí do nějaké vzdálenosti - sféra molekulového působení - za touto sférou síly zanedbáváme.

Povrchová vrstva Vrstva molekul, jejich vzdálenost od volného povrchu kapaliny je menší než poloměr sféry molekulového působení se nazývá povrchová vrstva. Na každou molekulu ležící v povrchové vrstvě kapaliny působí sousední molekuly výslednou přitažlivou silou směřující do kapaliny.

Povrchová energie Molekuly v povrchové vrstvě mají nižší potenciální energii než molekuly uvnitř objemu. Tento rozdíl energií nazýváme povrchová energie. Vlivem povrchových sil a povrchové energie nabývá kapalina vždy takového tvaru, aby za daného objemu měla co nejmenší povrch.

Povrchová síla Jde o sílu, která způsobuje zmenšování povrchu kapaliny ( v souvislosti s povrchovou energií ).

Povrchové napětí Povrchové napětí σ se rovná podílu velikosti povrchové síly F a délky l okraje povrchové blány, na který povrchová síla působí kolmo v povrchu kapaliny. σ = F l Jednotkou povrchového napětí je N m -1 Přidáním saponátu nebo prášku se sníží povrchové napětí a těleso se tak lépe v dané kapalině smáčí.

Příklad 1 Tlustostěnnou kapilárou vnějšího průměru 3,41 mm odkapalo 100 kapek vody o teplotě 15 C o celkové hmotnosti 8,11 g. Určete povrchové napětí vody ve styku se vzduchem při dané teplotě.

Příklad 2 Z úzké tlustostěnné kapiláry odkapalo 100 kapek vody o celkové hmotnosti 5 g. Stejnou kapilárou za stejné teploty odkapalo 50 kapek glycerinu celkové hmotnosti 2 g. Jaký je poměr povrchových napětí obou kapalin při téže teplotě?

Jevy na rozhraní pevného tělesa a kapaliny Kapalina smáčí stěny nádoby vs. kapalina nesmáčí stěny nádoby.

Jevy na rozhraní pevného tělesa a kapaliny F 1 - přitažlivá síla mezi stěnou nádoby a molekulou F 2 - přitažlivá síla mezi kapalinou a molekulou Přitažlivé síly vzduchu a molekuly a gravitační sílu lze zanedbat.

Jevy na rozhraní pevného tělesa a kapaliny pokud síla F působí ven z kapaliny volný povrch je dutý pokud síla F působí dovnitř kapaliny volný povrch je vypuklý síla F svírá se stěnou nádoby úhel ϑ - tzv. stykový úhel ϑ = 0 - kapalina dokonale smáčí stěny ϑ = 90 - kapalina dokonale nesmáčí stěny pro reálné kapaliny 0 < ϑ < 90, resp. 90 < ϑ < 180

Kapilární tlak Pod zakřiveným povrchem kapaliny při stěnách nádoby, v kapilárách, u kapek a bublin vzniká v kapalině přídavný tlak, který je způsoben pružností povrchové vrstvy - kapilární tlak. Pod dutým povrchem je kapilární tlak menší než pod vodorovným povrchem ( právě o kapilární tlak ). Pod vypuklým povrchem je kapilární tlak větší než pod vodorovným povrchem ( právě o kapilární tlak ).

Kapilární tlak Pro povrch kapaliny tvaru koule platí: p k = 2σ R Pro kulovou bublinu se dvěma povrchy platí: p k = 4σ R

Kapilární jevy Kapilára - trubice velmi malého vnitřního průměru. Kapilární elevace vs. kapilární deprese

Příklad 3 Jaký je přetlak uvnitř mýdlové bubliny o průměru 2 cm, je-li povrchové napětí mýdlového roztoku 0,04 Nm -1?

Kapilární jevy Tyto jevy jsou spojeny s existencí kapilárního tlaku. U kapilární elevace je povrch kapaliny dutý, pod povrchem je tedy tlak menší než pod rovným povrchem v okolí kapiláry - hydrostatický tlak vyvolaný sloupcem kapiláry tento rozdíl vyrovnává. U kapilární deprese jde o stejný princip.

Kapilární jevy Pro výšku, do jaké hladina kapaliny v kapiláře vystoupá, platí: h = 2σ ρgr

Příklad 4 V kapiláře o vnitřním poloměru 0,5 mm vystoupil ethylalkohol do výšky 11,4 mm. Hustota ethylalkoholu je 790 kg m -3. Určete povrchové napětí ethylalkoholu za předpokladu, že zcela smáčí stěny kapiláry.

Příklad 5 Do vody jsou svisle ponořeny dvě skleněné kapiláry o vnitřních poloměrech 0,4 mm a 1 mm. Určete povrchové napětí vody, je-li rozdíl hladin v kapilárách 2,2 cm.

Teplotní objemová roztažnost U většiny kapalin se s rostoucí teplotou zvětšuje objem. Pro velikost objemu platí: V =V 0 (1 + βδt) β - teplotní součinitel objemové roztažnosti kapaliny Jednotkou je 1 K -1 Tabulková hodnota, obecně větší než u pevných látek

Teplotní objemová roztažnost Při velkých tepelných změnách je třeba uvažovat modifikovaná vzorec ve tvaru: V =V ( 0 1+ β 1 Δt + β 2 (Δt) 2 ) Rtuťové a lihové teploměry, termostatické ventily

Teplotní objemová roztažnost Při změně teploty dochází také ke změně hustoty, která je dána přibližným vztahem: ρ ρ 0 ( 1 β 1 Δt)

Anomálie vody Voda tvoří z hlediska teplotní objemové roztažnosti výjimku. Při zahřívání z 0 C na 4 C zmenšuje svůj objem. Od teploty 4 C ( přesně 3,98 C ) jej pak zvětšuje. Při 4 C má tedy voda nejmenší objem a tedy největší hustotu.

Příklad 6 V nádobě je etanol o objemu 2,5 l a teplotě 0 C. O kolik se zvětší objem etanolu, zahřejeme-li ho na teplotu 31 C? Součinitel teplotní objemové roztažnosti etanolu je 1,1 10-3 K -1.

Příklad 7 Rtuť má při teplotě 10 C hustotu 13 570 kg m -3. Při jaké teplotě bude hustota 13 480 kg m -3? Součinitel teplotní objemové roztažnosti rtuti je 1,8 10-4 K -1.