Vật lí 10

Lý thuyết Các hiện tượng của bề mặt chất lỏng đầy đủ nhất

Xin chào các bạn, có bao giờ các bạn đã thắc mắc sao chiếc kim khâu hoặc lưỡi lam có thể nổi trên mặt nước khi đặt nó nằm ngang, nhưng lại bị chìm trong nước khi đặt nằm nghiêng,.. Để giúp các bạn giải đáp những thắc mắc trên hãy theo dõi hết bài viết Lý thuyết Các hiện tượng của bề mặt chất lỏng cùng HocThatGioi nhé.

1. Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng

Trước hết hãy xem qua thí nghiệm để nắm rõ hơn nhé.

1.1 Thí nghiệm

Lý thuyết Các hiện tượng của bề mặt chất lỏng đầy đủ nhất 5
Hiện tượng căng bề mặt chất lỏng

Những lực kéo căng bề mặt chất lỏng gọi là lực căng bề mặt của chất lỏng.

1.2 Lực căng bề mặt

Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng và có độ lớn f tỉ lệ thuận với độ dài l  của đoạn đường đó.

Công thức tính lực căng bề mặt
f = σl
Trong đó:
σ: : là hệ số căng bề mặt, đơn vị N/m

Giá trị củaσ phụ thuộc bản chất và nhiệt độ của chất lỏng σ giảm khi nhiệt độ tăng.

Chất lỏng 20^{\circ }Csigma (N/m)Nước ở t^{\circ}C sigma (N/m)
Nước73.10^{-3}0 75,5.10^{-3}
Rượu, cồn 22.10^{-3} 10 74.10^{-3}
Thuỷ ngân 465.10^{-3} 20 73.10^{-3}
Nước30 71.10^{-3}
Xà Phòng 25.10^{-3} 100 59.10^{-3}
Bảng I: Bảng hệ số căng của một số chất lỏng

1.3 Ứng dụng

Do tác dụng của lực căng bề mặt nên nước mưa không thể lọt qua các lỗ nhỏ giữa các sợi vải căng trên ô dù hoặc trên mui bạt ô tô tải; nước trong ống nhỏ giọt chỉ có thể thoát ra khỏi miệng ống khi giọt nước có kích thước đủ lớn để trọng lượng của nó thắng được lực căng bề mặt của nước tại miệng ống;…

Hoà tan xà phòng vào nước sẽ làm giảm đáng kể lực căng bề mặt của nước, nên nước xà phòng dễ thấm vào các sợi vải khi giặt để làm sạch các sợi vải,…

2. Hiện tượng dính ướt và hiện tượng không dính ướt

Trước hết hãy xem qua thí nghiệm để nắm rõ hơn nhé.

2.1 Thí nghiệm

Lý thuyết Các hiện tượng của bề mặt chất lỏng đầy đủ nhất 6
Hiện tượng dính ướt và hiện tượng không dính ướt

Bề mặt chất lỏng ở sát thành bình chứa nó có dạng mặt khum lõm khi thành bình bị dính ướt và có dạng mặt khum lồi khi thành bình không bị dính ướt

2.2 Ứng dụng

Lý thuyết Các hiện tượng của bề mặt chất lỏng đầy đủ nhất 7
Ưng

Trong công nghệ tuyển khoáng, hiện tượng mặt vật rắn bị dính ướt chất lỏng được ứng dụng để làm giàu quặng theo phương pháp “tuyển nổi”.

3. Hiện tượng mao dẫn

Vậy hiện tượng mao dẫn là gì ? Tính chất, ứng dựng như thế nào ? Các bạn hãy theo dõi dưới đây nhé.

3.1 Khái niệm về hiện tượng mao dẫn

So sánh giữa hai nhân tố đó là chất lỏng trong trạng thái được đựng trong các ống với một bán kính nhỏ và bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống. Nếu có hiện tượng mực chất lỏng bên trong có xu hướng chuyển động hạ thấp hoặc dâng cao so với mực chất lỏng bên ngoài thì đó được gọi là hiện tượng mao dẫn.

Lý thuyết Các hiện tượng của bề mặt chất lỏng đầy đủ nhất 8
Hiện tượng mao dẫn

Các ống chứa những chất lỏng có hiện tượng mao dẫn thì được gọi là ống mao dẫn.

3.2 Tính chất của hiện tượng mao dẫn

Trong một ống mao dẫn, độ dâng cao hay hạ thấp của một chất lỏng được cho bởi công thức sau:

Độ dâng cao hay hạ thấp của một chất lỏng
h=\frac{4σ}{p.g.d}
Trong đó:
Khối lượng riêng của chất lỏng được ký hiệu là p
Đường kính ống mao dẫn được ký hiệu là d
Hệ số căng mặt ngoài được ký hiệu σ là đơn vị tính bằng (N/m)

Có hai yếu tố chi phối đến tính chất của hiện tượng mao dẫn, bao gồm: hệ số mặt căng ngoài và đường kính của ống mao dẫn. Cụ thể như sau: Nếu đường kính của ống càng nhỏ nhưng hệ số mặt căng ngoài càng lớn thì chất lỏng ở bên trong ống mao dẫn và chất lỏng ở bên ngoài ống mao dẫn có mức chênh lệch càng lớn.

3.2 Một số ví dụ về ống mao dẫn

Hiện tượng rễ cây cắm sâu xuống lòng đất để đi tìm mạch nước cho cây (không phân biệt về kích cỡ). Trong trường hợp này, rễ cây được đóng vai trò như một ống mao dẫn lấy các chất lỏng từ bên ngoài lòng đất và vận chuyển vào bên trong cho cây.

ví dụ về hiện tượng mao dẫn
Ví dụ về ống mao dẫn

Trong bấc dầu hỏa bao gồm nhiều sợi dây. Sợi dây này nhiệm vụ như một ống mao dẫn vận chuyển dầu hỏa từ vị trí chứa dưới cùng đến vị trí ngọn bấc để đốt cháy.

ví dụ về hiện tượng mao dẫn
Ví dụ về ống mao dẫn

Như vậy, bài viết về Lý thuyết Các hiện tượng của bề mặt chất lỏng đầy đủ nhất của HocThatGioi đến đây đã hết. Qua bài viết, hy vọng sẽ giúp các bạn tiếp thu được kiến thức bổ ích. Đừng quên Like và Share để HocThatGioi ngày càng phát triển nhé. Cuối cùng, cảm ơn tất cả các bạn đã theo dõi hết bài viết và chúc các bạn học tốt.

Bài viết khác liên quan đến Chất rắn và chất lỏng – Sự chuyển thể
Back to top button
Close