Škola: Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma:
Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Dagmar Horká MGV_F_SS_1S3_D17_Z_MOLFYZ_Jevy_na_rozhrani_pevneho_tel esa_a_kapaliny_PL Člověk a příroda – Fyzika Molekulová fyzika a termika – Struktura a vlastnosti kapalin Jevy na rozhraní pevného tělesa a kapaliny
JEVY NA ROZHRANÍ PEVNÉHO TĚLESA A KAPALINY U povrchu kapaliny na molekulu kapaliny působí nejen molekuly vzduchu, ale i molekuly látky, z níž je nádoba vyrobena. a) Kapalina smáčí stěny nádoby:
b) Kapalina nesmáčí stěny nádoby:
Učebnice obr. Zakřivení povrchu kapaliny u stěny nádoby
ϑ - stykový úhel (théta) měřený od stěn nádoby ϑ = 0° 0° < ϑ < 90° ϑ = 90° 90° < ϑ < 180° ϑ = 180° Učebnice obr. K výkladu vzniku zakřivení povrchu kapaliny u stěny nádoby F1 – F2 – F– F3 – FG – síly F3 a FG jsou malé, proto je zanedbáváme Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
1/5
Zakřivení povrchu kapaliny při stěnách nádoby, v kapilárách, u kapek a bublin způsobuje přídavný tlak v kapalině, který se nazývá kapilární tlak. Značí se
pk
.
KAPILÁRNÍ JEVY Zakřivení kapaliny u stěn nádoby se ještě více projeví v úzkých trubicích – kapilárách. Učebnice obr. Kapilární elevace a deprese
a – pro vodu a sklo: b – pro rtuť a sklo:
Učebnice obr. K výpočtu výšky při kapilární elevaci
Příklady přilnavosti kapaliny k pevné látce a kapilární elevace:
Chceme-li zabránit pronikání kapaliny stěnami pevných látek, tak tyto pevné látky natíráme látkami, které s kapalinou vykazují kapilární depresi:
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
2/5
TEPLOTNÍ OBJEMOVÁ ROZTAŽNOST KAPALIN U většiny kapalin jejich objem roste s rostoucí teplotou.
Součinitel objemové roztažnosti některých kapalin při teplotě 20°C : kapaliny β
10−3.K −1 voda petrolej líh rtuť
0,21 (v učebnici je jiná hodnota)
(
Poznámka: pro větší teplotní rozdíly se používá vztah V = V1 1 + β1∆t + β 2 ( ∆t )
2
),
např. pro rtuť je
β1 = 0,18.10−3 K −1 , β 2 = 8.10−9 K −2 Jestliže se změnou teploty se mění objem kapaliny, bude se měnit i její hustota.
Obrázek grafu závislosti objemu kapaliny na teplotě u většiny kapalin
Využítí:
Graf závislosti objemu vody na teplotě
Uplatnění:
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
3/5
KONTROLNÍ OTÁZKY 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)
Kdy kapalina smáčí a kdy nesmáčí stěny nádoby? Jaký tvar může mít volný povrch kapaliny v v blízkosti stěny nádoby? Co označujeme jako kapilární elevaci? Co je kapilární deprese? Jmenuj příklady z praxe přilnavosti kapaliny ke stěnám nádoby a kapilární elevace? Vysvětlete. Jak zabráníme pronikání kapalin do pórovitých pevných látek? Vysvětlete. Povrch peří vodních ptáků je pokryt vrstvou tuku, který vylučuje jejich tělo. Jaký význam to má pro život ptáků? 8) Vysvětlete vlhnutí zdiva ve starých domech. Navrhněte, jakým způsobem lze tomuto nežádoucímu jevu zabránit. 9) Jak se mění objem kapalin při zvyšování teploty? Co je anomálie vody? 10) Jak se vypočítá objem kapaliny při teplotě t ? 11) Mění se při změně teploty i jiná veličina? Jestliže ano, tak která, a jak se mění?
PROCVIČOVÁNÍ 1) Učebnice [01] – kapitola 6.4 Jevy na rozhraní pevného tělesa a kapaliny, úloha 1, 2, 3, 4, 5, 6 2) Učebnice [01] – kapitola 6.5 Kapilární jevy, úloha 1, 2, 3, 4 3) Učebnice [01] – kapitola 6.6 Teplotní objemová roztažnost kapalin, úloha 1, 3, 5
DOMÁCÍ ÚKOL 1) Sbírka [02] – kapitola 3.5 Kapaliny, úloha 133, 134, 135, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 148, 150
BONUS http://www.youtube.com/watch?v=kvrsAhuvs3M
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
4/5
SEZNAM ZDROJŮ [01] RNDr. BARTUŠKA Karel, prof. RNDr. SVOBODA Emanuel, CSc. Fyzika pro gymnázia – Molekulová fyziky a termika. Dotisk 4. vydání. Praha: Prometheus, 2006. 244 s. ISBN 80-7196-200-7 [02] LEPIL Oldřich a kolektiv. Fyzika – Sbírka úloh pro střední školy. Dotisk 3. vydání. Praha: Prometheus, 2007. ISBN 978-80-7196-266-3
METODICKÝ LIST Název školy Číslo projektu Autor Název šablony Název DUMu Stupeň a typ vzdělávání Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Tematický okruh Druh učebního materiálu Cílová skupina Anotace
Vybavení, pomůcky Klíčová slova
Datum
Masarykovo gymnázium Vsetín CZ.1.07/1.5.00/34.0487 Mgr. Dagmar Horká III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT MGV_F_SS_1S3_D17_U_MOLFYZ_Jevy_na_rozhrani_pevneho_telesa_a_kapaliny_PL Gymnaziální vzdělávání Člověk a příroda Fyzika Molekulová fyzika a termika – Struktura a vlastnosti kapalin Pracovní list - žák Žák, 15 – 19 let Pracovní list určen do výuky studentům, podklad pro vlastní poznámky/sešit, náplň: smáčení a nesmáčení pevných látek kapalinou, stykový úhel, kapilární tlak, kapilární elevace, kapilární deprese, teplotní objemová roztažnost kapalin, anomálie vody Baňka s obarveným lihem, zátka s kapilárou, kahan, kádinka s obarvenou vodou, kapiláry s různým průměremFyzika, vlastnosti kapalin, smáčení a nesmáčení pevných látek kapalinou, stykový úhel, kapilární tlak, kapilární elevace, kapilární deprese, teplotní objemová roztažnost kapalin, anomálie vody 28.10.2012
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
5/5
