VÝUKOVÝ MATERIÁL Identifikační údaje školy Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková organizace Bratislavská 2166, 407 47 Varnsdorf, IČO: 18383874 www.vosassvdf.cz, tel. +420412372632 Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony CZ.1.07/1.5.00/34.1076 Pro vzdělanější Šluknovsko 32 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji fyzikální gramotnosti žáků středních škol Autor 0301 Ing. Yvona Bečičková Tematická oblast Termika Číslo a název materiálu VY_32_INOVACE_0301_0214 Anotace Kapilarita, povrchové napětí Vytvořeno 2.2.2012 Určeno pro Fyzika 2. ročník, učební obory Přílohy Bez příloh
T E R M I K A Kapilarita, povrchové napětí
Jevy v povrchové vrstvě kapaliny Na hladinu vody v nádobě opatrně položíme minci. Mince se na hladině udrží, přestože je její hustota větší než hustota vody. Tento jev odporuje Archimédovu zákonu. Volný povrch kapaliny se pod mincí prohne a ta se nepotopí. Kapka, která se vytváří na konci vodovodního kohoutku, se nejprve zvětšuje, potom se vytvoří krček a kapka se utrhne. Kapka se jeví jako pružný balonek naplněný vodou.
Jevy v povrchové vrstvě kapaliny Tyto poklusy ukazují, že volný povrch kapaliny se chová jako tenká pružná blána. Na molekuly, které tvoří hladinu kapaliny, působí především mezimolekulární přitažlivé síly, které směřují do kapaliny. Proto v povrchové vrstvě kapaliny vzniká povrchové napětí. Každá částice uvnitř kapaliny podléhá silovému působení sousedních molekul.. Částice na povrchu kapaliny jsou vtahovány pouze směrem do kapaliny. Výsledná potenciální energie molekul v povrchové vrstvě kapaliny je tzv. povrchová energie.
Jevy na rozhraní kapaliny a pevné látky Vzájemné přitažlivé síly působí nejen mezi částicemi kapaliny, ale též mezi částicemi kapaliny a látky, ze které je vyrobena nádoba. Když vylijeme ze sklenice vodu, stěny sklenice zůstanou mokré. Když vylijeme ze skleněné nádoby rtuť, stěny nádoby zůstanou suché. Podle jevů na rozhraní kapaliny a pevné látky dělíme dvojice látek na smáčivé a nesmáčivé.
Tvar volného povrchu a) volný povrch smáčivé kapaliny vystoupí u stěny nádoby výše soudržnost částic kapaliny je menší než síly přilnavosti mezi částicemi kapaliny a pevné látky b) volný povrch nesmáčivé kapaliny je u stěny nádoby níže soudržnost částic kapaliny je větší než síly přilnavosti mezi částicemi kapaliny a pevné látky Voda skleněnou nádobu smáčí, rtuť skleněnou nádobu nesmáčí.
Kapilární jevy Popsané jevy smáčivosti jsou velmi dobře pozorovatelné v trubicích s velmi malým průměrem (kapilárách). Říkáme jim proto kapilární jevy. Skleněnou kapiláru ponoříme částečně do nádoby s kapalinou kolmo k volnému povrchu.
Kapilární jevy Mohou nastat dva různé jevy: Kapilární elevace hladina kapaliny v kapiláře převyšuje hladinu kapaliny v nádobě. Tento jev se projevuje u kapalin, které smáčejí stěny nádoby (voda). Kapilární deprese hladina kapaliny v kapiláře je níže než hladina kapaliny v nádobě. Tento jev se projevuje u kapalin, které nesmáčejí stěny nádoby (rtuť). Vlivem kapilární elevace v pórovitých látkách kapaliny vzlínají. Póry jsou v podstatě kapilárami. Způsobuje například vlhnutí zdiva. Pozitivním příkladem kapilární elevace je vzlínání vody ke kořenům rostlin.
Úkoly k procvičení učiva 1. Vysvětli jevy v povrchové vrstvě kapaliny. 2. Vysvětli smáčivost a nesmáčivost mezi dvojicemi kapaliny a pevné látky. 3. Co jsou kapilární jevy? 4. Vysvětli pojem kapilární elevace a kapilární deprese.
Zdroje informací Učebnice Fyzika A pro SOU 1. díl, SPN 1984, 1. vydání Učebnice Fyzika B pro SOU, SPN Praha 1984, 2. vydání Učebnice Fyzika A pro OU a UŠ, SPN Praha 1972, 7. vydání Creative Commons Attribution-Share Like 3.0 Unported License Vlastní tvorba
Metodický list Po skončení výukové prezentace žáci píší do sešitu nebo na volný list papíru a řeší zadané úkoly. Odpovědi na všechny zadané otázky lze najít postupně na jednotlivých stranách výukové prezentace.