Bài 37. Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng

BÀI 37: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG
TẠI SAO?
I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG:
Nhúng một khung dây kim loại trên đó có buộc một vòng dây chỉ hình dạng bất kỳ vào nước xà phòng (Hình vẽ).
Nhấc nhẹ khung dây ra ngoài để tạo thành một màng xà phòng phủ kín mặt khung dây.
1. Thí nghiệm:
I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG:
Chọc thủng màng xà phòng bên trong vòng dây chỉ.
Kết quả: màng xà phòng còn lại có xu hướng tự co lại để giảm diện tích tới mức nhỏ nhất có thể.
1. Thí nghiệm:
I. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG:
Kết luận: Trên bề mặt phần xà phòng có các lực nằm tiếp tuyến với bề mặt màng và kéo nó căng đều theo phương vuông góc với vòng dây chỉ, làm cho vòng dây chỉ có dạng một đường tròn. Lực kéo căng bề mặt chất lỏng gọi là lực căng bề mặt của chất lỏng.
1. Thí nghiệm:
I. HIEÄN TÖÔÏNG CAÊNG BEÀ MAËT CUÛA CHAÁT LOÛNG:
Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kỳ 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.
2. Lực căng bề mặt:
* Trên mặt thoáng, các phân tử có xu hướng bị hút vào trong chất lỏng? Làm cho mặt thoáng chất lỏng có xu hướng giảm đi và căng ra.
Tại sao có lực căng bề mặt chất lỏng?
I. HIEÄN TÖÔÏNG CAÊNG BEÀ MAËT CUÛA CHAÁT LOÛNG:
I. HIEÄN TÖÔÏNG CAÊNG BEÀ MAËT CUÛA CHAÁT LOÛNG:
? Tại sao lưỡi lam nổi trên mặt nước?
Câu hỏi: Câu nào dưới đây không đúng khi nói về lực căng bề mặt của chất lỏng?
Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng.
Lực căng bề mặt luôn luôn vuông góc với bề mặt chất lỏng
Lực căng bề mặt có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng
Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng có độ lớn tỷ lệ với độ dài của đoạn đường đó
2. Lực căng bề mặt:
Công thức:


Với:
? : hệ số căng mặt ngoài (N/m)

I. HIEÄN TÖÔÏNG CAÊNG BEÀ MAËT CUÛA CHAÁT LOÛNG:
Giá trị của ? phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng (? giảm khi nhiệt độ tăng)
Câu hỏi: Trong một ống thủy tinh nhỏ và mỏng đặt nằm ngang có một cột nước. Nếu hơ nóng nhẹ một đầu của cột nước trong ống thì cột nước này sẽ chuyển động về phía nào? Tại sao?
Chuyển động về phía đầu lạnh. Vì lực căng bề mặt của nước nóng giảm so với nước lạnh.
Chuyển động về phía đầu nóng. Vì lực căng bề mặt của nước nóng tăng so với nước lạnh.
Đứng yên. Vì lực căng bề mặt của nước nóng không thay đổi so với nước lạnh.
Dao động trong ống. Vì lực căng bề mặt của nước nóng thay đổi bất kỳ.
Làm thế nào để xác định độ lớn lực căng bề mặt tác dụng lên chiếc vòng?
Hãy xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng trong bình?
F = FC + P
* Để chiếc vòng bứt khỏi mặt nước:
 FC = F - P
* Gọi L1, L2 là chu vi ngoài và chu vi trong của chiếc vòng.
FC =  (L1+L2)
 
=
FC
L1+L2
 
=
F - P
 (D + d)
* D, d là chu vi ngoài và chu vi trong của chiếc vòng.
3. Ứng dụng:
Dùng vải căng trên ô dù hoặc trên mui bạt ô tô.

Dùng nước xà phòng để giặt quần áo.

Ứng dụng làm ống nhỏ giọt.
I. HIEÄN TÖÔÏNG CAÊNG BEÀ MAËT CUÛA CHAÁT LOÛNG:
Câu hỏi: Các giọt rơi ra từ ống nhỏ giọt. Trường hợp nào giọt nước nặng hơn, khi nước nóng hay nước nguội?
Như nhau.
Giọt nước nguội nặng hơn.
Giọt nước nóng nặng hơn.
Không xác định được
II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT.
HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT
1. Thí nghiệm:

Nhỏ một giọt nước lên thủy tinh sạch và nhỏ một giọt nước lên lá sen.

Quan sát hình dạng của giọt nước.
II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT.
HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT
Nhỏ một giọt nước lên thủy tinh sạch thì nước chảy lan rộng thành một hình có dạng bất kỳ thủy tinh bị dính ướt nước

Nhỏ một giọt nước lên lá sen thì giọt nước sẽ vo tròn lại và bị dẹt xuống do tác dụng của trọng lực lá sen không bị dính ướt nước
1. Thí nghiệm:
1. Thí nghiệm:
Bề mặt chất lỏng ở sát thành bình chứa có dạng mặt khum lõm khi thành bình bị dính ướt
II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT.
HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT
1. Thí nghiệm:
Bề mặt chất lỏng ở sát thành bình chứa có dạng mặt khum lồi khi thành bình không bị dính ướt
II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT.
HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT
Câu hỏi: Hiện tượng nào sau đây là do hiện tượng dính ướt?
Giọt chất lỏng trên mặt vật rắn bị vo tròn
Chất lỏng rót vào cốc cao hơn miệng cốc
Mực chất lỏng trong ống mao dẫn thấp hơn mực chất lỏng ngoài chậu.
Chất lỏng chảy thành giọt khi ra khỏi ống mao dẫn
2. Ứng dụng:
Giải thích một số hiện tượng tự nhiên
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.
II. HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT.
HIỆN TƯỢNG KHÔNG DÍNH ƯỚT
III. HIỆN TƯỢNG MAO DẪN
Nhúng ba ống thủy tinh có đường kính nhỏ khác nhau vào trong cùng một cốc nước.

Quan sát mức nước trong ống thủy tinh
1. Thí nghiệm:
III. HIỆN TƯỢNG MAO DẪN
Kết quả:
Mức nước trong ống dâng cao hơn bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống và bề mặt chất lỏng có dạng mặt khum lõm.
Nếu ống có đường kính trong càng nhỏ thì mức nước bên trong ống dâng càng cao so với bề mặt chất lỏng.
2. Hiện tượng mao dẫn:
Hiện tượng mức chất lỏng bên trong các ống có đường kính trong nhỏ luôn dâng cao hơn, hoặc hạ thấp hơn so với bề mặt chất lỏng bên ngoài ống gọi là hiện tượng mao dẫn.
Các ống trong đó xảy ra hiện tượng mao dẫn gọi là ống mao dẫn.
III. HIỆN TƯỢNG MAO DẪN
Câu hỏi: Hiện tượng mao dẫn xảy ra là do:

Lực căng mặt ngoài.
Lực căng mặt ngoài và sự dính ướt.
Lực căng mặt ngoài và sự không dính ướt.
Lực căng mặt ngoài và sự dính ướt và sự không dính ướt.
3. Ứng dụng:
Do hiện tượng mao dẫn, nước có thể dâng lên từ đất qua hệ thống các ống mao dẫn trong bộ rễ và trong thân cây để nuôi cây tươi tốt.

Dầu hỏa có thể ngấm theo các sợi nhỏ trong bấc đèn lên đến ngọn bấc để cháy.
III. HIỆN TƯỢNG MAO DẪN
Vì vải bạt bị dính ướt nước
Vì vải bạt không bị dính ướt nước
Vì lực căng bề mặt ngăn cản không cho nước lọt qua các lỗ nhỏ của tấm bạt.
Vì hiện tượng mao dẫn không cho nước lọt qua các lỗ trên tấm bạt
Câu hỏi: Tại sao nước mưa không lọt qua được các lỗ nhỏ trên tấm vải bạt?