Молекулфрно кинетическая теория

Крупные артерии по мере удаления от сердца ветвятся. Самые мелкие артерии распадаются на тончайшие капилляры. Их стенки образованы одним слоем плоских клеток. Сквозь стенки капилляров вещества, растворённые в плазме крови, проходят в тканевую жидкость, а из неё попадают в клетки. Продукты жизнедеятельности клеток проникают сквозь стенки капилляров из тканевой жидкости в кровь. В организме человека примерно 150 миллиардов капилляров. Если все капилляры вытянуть в одну линию, то ею можно опоясать земной шар по экватору два с половиной раза. Кровь из капилляров собирается в вены – сосуды, по которым кровь движется к сердцу. Давление в венах невелико, стенки их тоньше стенок артерий.

  4. «Капиллярные явления в природе». Большинство растительных и животных тканей пронизано громадным числом капиллярных сосудов. Именно в капиллярах происходят основные процессы, связанные с дыханием и питанием организма, вся сложнейшая химия жизни тесно связана с диффузионными явлениями. Стволы деревьев, ветви и стебли растений пронизаны огромным числом капиллярных трубочек, по которым питательные вещества поднимаются до самых верхних листочков. Корневая система растений оканчивается тончайшими нитями-капиллярами. И сама почва, источник питания для корня, может быть представлена как совокупность капиллярных трубочек, по которым в зависимости от структуры и обработки быстрее или медленнее поднимается к поверхности вода с растворёнными в ней веществами. Высота подъёма жидкости в капиллярах тем больше, чем меньше его диаметр. Отсюда ясно, что для сохранения влаги надо почву перекапывать, а для осушения – утрамбовывать.

- глубина, на которую поднимается  или опускается жидкость

Здсь r – радиус канала трубки

r - плотность жидкости

 

Док-во

Поднятие жидкости в  капилляре прекратится, когда эта сила уравновесится силой тяжести, действующей на поднятый столбик жидкости

Объём поднятой жидкости:

 

Пример 1. горячая вода поднимается в капиллярных трубках ниже холодной

 

2. поверхностное натяжение больше у чистой воды, чем у мыльной. А вязкость, от которой зависит прочность плёнки, больше у мыльной

 

3. Вылив на поверхность разбушевавшегося моря некоторое количество нефти, можно в этом месте на некоторое время «успокоить» водную стихию. Дело в том, что нефть уменьшает поверхностное натяжение воды. На контур масляного пятна со стороны остальной поверхности воды будет действовать сила поверхностного натяжения, направленная наружи от масляного пятна. Эта сила гасит волны в области разлитой нефти. 

 

Задачи.

1. В капиллярной трубке трубке радиусом 0,5 мм жидкость поднялась на 11 мм. Найти плотность данной жидкости, если её коэффициент поверхностного натяжения 22мН/м.

 

2. Сравнить высоты поднятия воды  и керосина в капиллярах одинакового  радиуса.

r_вода = 10³ кг/м³; r_кер = 0,80*10³ кг/м³; s_вода = 73 мН/м; s_кер = 24 мН/м

 

3. Спирт поднялся в капиллярной  трубке на 1,2 см. Найти радиус трубки.

s_спирт = 22 мН/м; r_спирт = 0,80*10³ кг/м³

 

4. Найти массу воды, поднявшейся  по капиллярной трубке диаметром  0, 5 мм.

 

 

Твёрдые тела

 

Кристаллические и аморфные тела

 

Твёрдые тела подразделяются на криталлические (соль, лёд, мрамор) и  аморфные (стекло, пластилин, пластмасса)

 

I. Кристаллы и их свойства

 

Кристаллические тела – тела, атомы которых находятся в определённом порядке. Если мысленно соединить частицы кристалла, то получим кристаллическую решётку.

 

Поликристалл – твёрдое тело, состоящее из множества кристалликов (металлы). В теле поликристалла находятся кристаллы разной ориентации. В целом поликристаллы изотропны, т.е. их свойства в среднем одинаковы по всем направлениям.

 

Монокристалл -  отдельный однородный кристалл, имеющий непрерывную кристаллическую решётку и характеризующийся анизотропией

 

Анизотропия - зависимость  физич. свойств от направления, выбранного в кристалле – разные оптические свойства, теплопроводность, механическая прочность. Исключение составляют металлы.

 

Пример.

Кусок слюды легко  рассаивается в одном из направлений  на тонкие пластинки. Также легко  расслаивается по одному направлению  кусок графита, кристаллическая решётка графита имеет слоистую структуру. Связи между слоями менее прочны, чем внутри них.

Кристалл кварца по разному  преломляет свет в зависимости от направления падающих на него лучей.

 

Свойства кристаллов:

 

1. правильная внешняя форма

 

2. Кристалы имеют определённую  температуру плавления, так как  поводящее тепло тратится на  разрушение решётки

 

Пример.

Углерод в природе  чаще встречается в виде графита, а не алмаза. Графит не похож на драгоценный  камень, непрозрачен, легко расслаивается, электропроводен

Алмаз прозрачен, необыкновенно  твёрд, не проводит электрический ток.

Но и алмаз и графит это чистый углерод.

Различие свойств связано  с различием кристаллических  решёток.

Алмазы могли образоваться только в глубине земли, ведь для образования алмаза требуются высокие температуры и двление (20000С, 100000 атм).

Если создать графиту  такие условия, произойдёт перестройка  кристаллической решётки и графит превратится в алмаз. Так получают искуственные аламазы – брилианты

 

II. Аморфные тела

У них отсутствует  кристаллическая решётка (стекло, пластмасса, смола)

При кратковременном  ударе аморфные тела ведут себя как  твёрдое тело, при сильном ударе  раскалываются на куски

 

Свойства аморфных тел:

 

1. изотропны

 

2. неправильная внешняя  форма

 

3. нет определённой  температуры плавления

 

С повышением температуры  они просто становятся мягче, их текучесть  увеличивается. А при комнатной  температуре их текучесть настолько  мала, что изменение формы становится заметным только через столетия. Например, исследование оконных стёкол древних церквей показало, что в нижней части стекло толще, чем в верхней.

 

Вопросы.

1. Указать обязательное  свойство для всех монокристалов:

Твёрдый прозрачный плоские грани анизотропен

 

2. Указать обязательное  свойство для всех аморфных тел:

Пластичность  прозрачность изотропность

 

3. Какая разница в строении крупинки сахарного песка, куска сахара и прозрачной карамели?

 

Зачётная работа «Поверхностное натяжение  жидкостей. Твёрдые и аморфные тела»

 

1. Что такое смачивание? Привести пример
2. Что такое несмачивание? Привести пример
3. Если сила взаимодействия между молекулами жидкости больше чем между молекулами жидкости и твёрдого тела, то мы имеем дело ..........
4. Если сила взаимодействия между молекулами жидкости и твёрдого тела больше чем между молекулами жидкости, то мы имеем дело ..........
5. Какова естественная форма жидкости? Какую форму в состоянии невесомости примут ртуть и вода, если они наполовину заполняют стеклянный сосуд?
6. Что такое сила поверхностного натяжения?
7. Для чего важно хорошее смачивание?
8. Дана формула поднятия (опускания) жидкости в капилляре. Что обозначает каждая из букв, указать единицу измерения.
9. Привести примеры капиллярных явлений в природе и в быту
10. Дать определение кристаллического тела и привести пример
11. Перечислить свойства кристаллов
12. Дать определение аморфного тела и привести пример
13. Перечислить свойства аморфных тел
14. Определение деформации
15. Перечислить виды деформации
16. Формула абсолютного удлинения тела 
     
    
17. У какой воды поверхностное натяжение больше: у чистой или мыльной?
18. Можно ли налить жидкость выше краёв? Если да, то почему?
19. Почему ручкой нельзя писать на жирной  бумаге?
20. Почему мокрые руки хорошо вытираются натуральным мохровым полотенцем?
21. Объяснить поговорку «как с гуся вода»
22. В засуху слежавшаяся почва высыхает сильно, а вспаханная слабо. Почему?
23. Указать обязательное свойство для всех кристаллов: 
    твёрдый прозрачный плоские грани  анизотропен 
    Привести контрпример!
24. Указать обязательное свойство для всех аморфных тел: 
    пластичность прозрачность  изотропность

Привести контрпример!

25. Какая разница в строении крупинки сахарного песка, куска сахара-рафинада и прозрачой карамели?
26. Для чего рама велосипеда делается из полых трубок, а не сплошных стержней?
27. Какого рода деформацию испытывают 
    ножка скамейки перекладина, когда гимнаст делает на ней полный оборот?
28. Какого вида деформацию испытывают:

натянутая струна гитары  сверло

 

 

 

 

Чем объяснить треск горящих  поленьев?

Воздух, содержащийся в дереве, при нагревании расширяется и  разрывает волокна дерева. При  этом слышен треск.