Povrch kvapalín
1. Vysvetlite fyzikálne pojmy „povrchová vrstva“ a „kapilarita“
Riešenie:
Hladina a kvapka kvapaliny, bublina sa správajú tak, ako by na ich povrchu bola pružná blanka - „povrchová vrstva“. Má hrúbku asi 10-9m. Je tvorená vrstvou molekúl. Hladina a kvapka majú jeden povrch, bublina dva povrchy.
Povrchové napätie:
l = 2π.r S = π.r2
- Kapilárna elevácia = zvýšenie hladiny zmáčavej kvapaliny v kapiláre
- Kapilárna depresia = zníženie hladiny nezmáčavej kvapaliny v kapiláre
2.Aká je hmotnosť kvapky vody (σ = 73.10-3N.m-1), ktorá odkvapla z rúrky s polomerom 0,5 mm?
Riešenie:
Rozbor:
R = 0,5.10-3m, g = 10 m.s-2, σ = 73.10-3N.m-1
Hmotnosť kvapky vody je m = 22,9 mg.
3.Kapilára odmerala 100 kvapiek liehu s hmotnosťou 1,81g. Rovnaký počet kvapiek vody z tej istej kapiláry a tej istej teploty má hmotnosť 6,26g. Určite povrchové napätie liehu σ1(lieh) ak viete, že povrchové napätie vody je σ2(H2O) = 73.10-3N.m-1.
Riešenie:
Rozbor:
Povrchové napätie liehu je σ1 = 21,1,10-3 N.m-1
4.Voda odkvapkáva z kapiláry s polomerom r = 0,9 mm. Koľko kvapiek vody je v 1 cm3 vody? (σ = 73.10-3N.m-1, ρ = 103kg.m-3)
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
5.Pohyblivá priečka s dĺžkou 40mm na rámčeku s mydlovou blanou je v rovnováhe, ak je zaťažená závažím o hmotnosti 320 miligramov. Aké je povrchové napätie mydlového roztoku vo vode v styku so vzduchom? Blana má dva povrchy. (Hmotnosť priečky zanedbať)
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
6. Určite prácu (pri izotermickom deji), ktorú treba vykonať pri nafúknutí mydlovej bubliny s priemerom 14 cm. Bublina má dva povrchy. σ = 40.10-3N.m-1
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
7.Mydlová bublina (σ = 40.10-3N.m-1) má polomer 2cm. Akú prácu vykonáme, ak zväčšíme jej polomer o 1cm?
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
8. Kapilárne zvýšenie – elevácia – liehu je v úzkej kapiláre 12mm. Aký je vnútorný priemer kapiláry? (ρ = 800 kg.m-3, σ = 21,4 mN.m-1)
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
9.Kapilára má vnútorný priemer 0,2 mm. Vypočítajte:
- a.) Ako vysoko vystúpi v kapiláre benzén (ρ = 870 kg.m-3, σ = 29,1.10-3N.m-1)
- b.) Ako sa zmení výška výstupu benzénu, ak použijeme kapiláru s dvojnásobným polomerom
- c.) Ako by sa zmenil výsledok pokusu na Mesiaci.(gM = 0,167g)
10. Aký bude rozdiel hladín v dvoch kapilárach ponorených do kvapaliny (ρ = 800 kg.m-3, σ = 22.10-3N.m-1). Kapiláry majú rozdielne priemery vnútorného povrchu: d1 = 0,4mm, d2 = 1mm
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia
11.Na ráme s pohyblivou priečkou s dĺžkou 10 cm je mydlová bublina. Akú prácu treba vykonať, aby sa priečka posunula o 2cm.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia12.Rámček s pohyblivým ramenom s hmotnosťou 1,2g je v zvislej polohe. Tiažová sila dlží rameno a blanu v rovnováhe. Aká je dĺžka ramena , ak povrchové napätie blany je 60.10-3N.m-1. Ako sa zmení povrchová energia blany, ak sa rameno posunie o 2cm.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia13.Vodnú kvapku s polomerom 3mm rozprášime na drobné kvapôčky s polomerom 3.10-5mm. Koľkokrát sa pri tom zväčší povrchová energia vodných kvapiek?
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia14.Aký tlak má vzduch v mydlovej bubline s polomerom 2 mm, ak atmosférický tlak je 101325 Pa?
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia15.V kapiláre vystúpil petrolej do výšky 13mm a v inej kapiláre s rovnakým polomerom poklesla ortuť o 13,9mm. Aké je povrchové napätie ortuti, ak hustota ortuti je 13,6.103kg.m3. Povrchové napätie petroleja je 27.10-3N.m-1 a jeho hustota je 0,8.103kg.m-3.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia16. V kapiláre s priemerom 2 mm je voda. Aký vysoký stĺpec vody zostane v kapiláre, ak obidva jej konce zostanú otvorené.
17.Z kapiláry odkvapkali 100 kvapiek vody celkovej hmotnosti 2,4g. Hmotnosť 50 kvapiek glycerínu z tej istej kapiláry je 1,1g. Aký je pomer povrchových napätí obidvoch kvapalín?
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia18. Aké je povrchové napätie glycerínu? (Použite výsledok príkladu 17)
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia19.Pri spojení N vodných kvapiek s polomerom 2.10–6m do jednej kvapky s polomerom 2.10–3m sa uvoľní 3,668 mJ energie. O koľko sa voda ohreje?
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia20.Vypočítajte povrchovú energiu kvapky ortuti, ktorá má objem 1cm3.
Prihláste sa pre zobrazenie riešenia