Hiện tượng dính ướt và không dính ướt - Hiện tượng mao dẫn

HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT VÀ KHÔNG DÍNH ƯỚT – HIỆN TƯỢNG MAO DẪN

A)Tóm tắt lý thuyết:

1,Hiện tượng dính ướt và không dính ướt:

-Thí nghiệm:

+Giọt nước nhỏ lên bàn thủy tinh sẽ bị lan rộng ra thành một hình dạng bất kì, vì nước dính ướt thủy tinh.

+Giọt nước nhỏ lên bàn thủy tinh phủ một lớp nilon sẽ vo tròn lại và bị dẹt xuống do tác dụng của trọng lực, vì nước không dính ướt với nilon.

-Khái niệm: Bề mặt chất lỏng ở sát thành bình chứa nó có dạng mặt khum lỏm khi thành bình bị dính ướt và có dạng mặt khum lồi khi thành bình không bị dính ướt.

-Giải thích: Khi chất lỏng đựng trong bình (hoặc ở trên bề mặt vật rắn), tại phần tiếp giáp với thành bình có lực hút giữa phân tử chất lỏng với phân tử chất rắn.

+Khi lực hút giữa các phân tử chất rắn với các phân tử chất lỏng mạnh hơn lực hút giữa các phân tử chất lỏng với nhau $\Rightarrow $ Hiện tượng dính ướt.

+Khi lực hút giữa các phân tử chất rắn với các phân tử chất lỏng yếu hơn $\Rightarrow $ Hiện tượng không dính ướt.

-Ứng dụng: Hiện tượng vật rắn bị dính ướt chất lỏng được ứng dụng để làm giàu quặng theo phương pháp “tuyển nổi”.

2,Hiện tượng mao dẫn:

-Thí nghiệm: Nhúng các ống thủy tinh có đường kính trong nhỏ vào trong chất lỏng ta thấy:

+Nếu thành ống bị dính ướt, mức chất lỏng bên trong ống sẽ dâng cao hơn bề mặt chất lỏng ở ngoài ống và bề mặt chất lỏng trong ống có dạng mặt khum lỏm.

+Nếu thành ống không bị dính ướt, mức chất lỏng bên trong ống sẽ hạ thấp hơn bề mặt chất lỏng ở ngoài ống và bề mặt chất lỏng trong ống có dạng mặt khum lồi.

+Nếu có đường kính trong càng nhỏ, thì mức độ dâng cao hoặc hạ thấp của mức chất lỏng bên trong ống so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống càng lớn.

-Định nghĩa: Hiện tượng mao dẫn là hiện tượng dâng lên hay hạ xuống của mực chất lỏng ở bên trong các ống có bán kính trong nhỏ, trong các vách hẹp, khe hẹp, các vật xốp,… so với mực chất lỏng ở ngoài.

-Các ống trong đó xảy ra hiện tượng mao dẫn gọi là ống mao dẫn.

-Độ dâng lên hay hạ xuống của mực chất lỏng trong ống mao dẫn:

                                                                 $h=\frac{4\sigma }{\rho gd}$

Trong đó:

+ $\sigma $ : hệ số căng mặt ngoài của chất lỏng.

+ $\rho $ : khối lượng riêng của chất lỏng.

+ g : gia tốc trọng trường.

+ d : đường kính trong của ống.

Chú thích:

+Trong trường hợp dính ướt thì h là độ dâng lên, còn trong trường hợp không dính ướt thì h là độ hạ xuống.

+Hệ số căng mặt ngoài $\sigma $ càng lớn, đường kính trong của ống càng nhỏ, mức chênh lệch chất lỏng trong ống và ngoài ống càng lớn.

-Ứng dụng:

+Các ống mao dẫn trong bộ rễ và thân cây dẫn nước hòa tan khoáng chất lên nuôi cây.

+Dầu hỏa có thể ngấm theo các sợi nhỏ trong bấc đèn đến ngọn bấc để cháy.

B)Bài tập tự luyện:

                                                          Hướng dẫn

Khi chất lỏng đựng trong bình (hoặc ở trên bề mặt vật rắn), tại phần tiếp giáp với thành bình có lực hút giữa phân tử chất lỏng với phân tử chất rắn.

+Khi lực hút giữa các phân tử chất rắn với các phân tử chất lỏng mạnh hơn lực hút giữa các phân tử chất lỏng với nhau $\Rightarrow $ Hiện tượng dính ướt.

+Khi lực hút giữa các phân tử chất rắn với các phân tử chất lỏng yếu hơn $\Rightarrow $ Hiện tượng không dính ướt.

Chọn đáp án A.

                                                               Hướng dẫn

Ta có dạng mặt chất lỏng ở chỗ tiếp giáp với thành bình sẽ có dạng mặt lồi nếu không dính ướt và lõm khi dính ướt.

$\Rightarrow $ Tổng quát: Dạng mặt chất lỏng ở chỗ tiếp giáp với thành bình là mặt cong thấp hơn trong chậu.

Chọn đáp án C.

                                                              Hướng dẫn

Hiện tượng dính ướt có nhiều ứng dụng trong đó nổi bật nhất là ứng dụng vào việc tuyển quặng.

Chọn đáp án A.

                                                            Hướng dẫn

A – sai vì hiện tượng dính ướt xảy ra khi lực tương tác giữa các phân tử chất rắn với chất lỏng mạnh hơn lực tương tác giữa các phân tử chất lỏng với nhau.

B – sai vì hiện tượng không dính ướt xảy ra khi lực tương tác giữa các phân tử chất rắn với chất lỏng yếu hơn lực tương tác giữa các phân tử chất lỏng với nhau.

C – đúng

D – sai vì hiện tượng không dính ướt xảy ra khi lực tương tác giữa các phân tử chất rắn với chất lỏng yếu hơn lực tương tác giữa các phân tử chất lỏng với nhau.

Chọn đáp án C.

                                                               Hướng dẫn

Hiện tượng mao dẫn là hiện tượng dâng lên hay hạ xuống của mực chất lỏng ở bên trong các ống có bán kính trong nhỏ, trong các vách hẹp, khe hẹp, các vật xốp,… so với mực chất lỏng ở bên ngoài.

Chọn đáp án C.

                                                        Hướng dẫn

Hiện tượng mao dẫn là hiện tượng dâng lên hay hạ xuống của mực chất lỏng ở bên trong các ống có bán kính trong nhỏ, trong các vách hẹp, khe hẹp, các vật xốp,… so với mực chất lỏng ở bên ngoài.

$\Rightarrow $ Các phương án:

A – đúng

B,C,D – sai

Chọn đáp án A.

                                                       Hướng dẫn

Khi nhúng một ống thủy tinh có đường kính trong nhỏ vào một chậu nước thì mực nước trong ống cao hơn mực nước trong chậu vì nước làm dính ướt thủy tinh.

Chọn đáp án B.

                                                           Hướng dẫn

Nước mưa không lọt qua lỗ nhỏ trên vải bạt, ô là vì lực căng bề mặt của chất lỏng không cho nước lọt qua.

Chọn đáp án A.

                                                        Hướng dẫn

Sử dụng định nghĩa về hiện tượng mao dẫn.

Chọn đáp án A.

                                                               Hướng dẫn

$\Delta h=\frac{4\sigma }{\rho g}\left( \frac{1}{{{d}_{1}}}-\frac{1}{{{d}_{2}}} \right)$ = 6,9 mm

Chọn đáp án B.

                                                        Hướng dẫn

$h=\frac{4\sigma }{\rho gd}\Rightarrow \rho $ = 816 kg/m$^{3}$

Chọn đáp án A.

 

         

 

 

Bài viết gợi ý: