- Объяснить капиллярность и поглощение влаги.
- Показать, как рыхление почвы разрушает капилляры и способствует удержанию влаги.
- Привести примеры материалов, поглощающих влагу, и отметить необходимость гидроизоляции.
- Объяснить смачивание через сравнение сил притяжения между жидкостью и твёрдой поверхностью и внутри жидкости.
- Описать различия между вогнутым и выпуклым мениском.
- Привести примеры смачивания и несмачивания: вода не смачивает жир и воск, а масло смачивает перья.
Кратко: смачивание зависит от того, какие силы притяжения сильнее: между молекулами жидкости и твёрдого тела или между молекулами самой жидкости. Если жидкость сильнее притягивается к поверхности, она растекается и смачивает её. Если сильнее притягиваются молекулы жидкости друг к другу, жидкость не смачивает поверхность и собирается в каплю.
Пересказ
Молекулы разных веществ взаимодействуют между собой. Например, если положить стеклянную пластинку на воду и затем оторвать её, пластинка останется покрытой водой. Это означает, что вода сильнее притягивается к стеклу, чем её молекулы друг к другу. Вода смачивает стекло.
Если вместо воды использовать ртуть, стекло останется чистым. Значит, молекулы ртути сильнее притягиваются друг к другу, чем к стеклу. Ртуть не смачивает стекло, а также кожу, дерево и пластмассу.
Вода не смачивает жирные поверхности. Поэтому перья водоплавающих птиц покрыты тонкой жировой плёнкой и не промокают. Нефть, наоборот, смачивает перья и намокает пух под ними. Из-за этого птицы теряют способность летать и хуже сохраняют тепло. Вода также не смачивает покрытые воском листья растений. Восковой налёт не позволяет воде заливать маленькие отверстия — устьица, необходимые растениям для дыхания.
Смачивание — это растекание жидкости по поверхности твёрдого тела. Оно происходит, если притяжение между молекулами жидкости и твёрдого тела сильнее притяжения молекул жидкости друг к другу.
Если жидкость не смачивает поверхность, она принимает форму округлой, немного сплюснутой капли, как капли росы на траве.
У стенок сосуда смачивающая жидкость образует вогнутую поверхность: она притягивается к стенкам и стремится растечься по ним. Несмачивающая жидкость образует выпуклую поверхность, потому что её молекулы сильнее притягиваются друг к другу.
Очень узкую трубку называют капилляром. В капиллярах смачивающая жидкость поднимается выше, чем в широком сосуде, а несмачивающая опускается ниже. Подъём или опускание жидкости в узких трубках называют капиллярными явлениями. Высота подъёма зависит от рода жидкости и радиуса капилляра.
Капиллярные явления важны в природе и технике. По капиллярам растения получают воду и питательные вещества из почвы. Чтобы уменьшить испарение влаги, почву разрыхляют: при этом капилляры разрушаются. Бумага, дерево, ткани и строительные материалы впитывают влагу благодаря порам и капиллярам. Для защиты от воды применяют гидроизоляционные материалы и грунтовки.
Главная схема:
- притяжение к поверхности сильнее → смачивание, вогнутая поверхность, подъём в капилляре;
- притяжение молекул жидкости друг к другу сильнее → несмачивание, выпуклая поверхность, опускание в капилляре.