Задание OGEPHYS6FB920: Поверхностное натяжение, смачивание и капиллярные явления

ФИПИ · ОГЭ · все форматы ответа · 1506 заданий

Открыть решение ↓ Ошибка или пожелание

Учебные темы: Поверхностное натяжение, смачивание и капиллярные явления; Работа с физическим текстом и данными.

Общее условие

Смачивание

При соприкосновении жидкости с поверхностью твёрдого тела или другой жидкости возникает явление смачивания.

Если из пипетки капнуть воду на различные поверхности, то можно наблюдать, как вода растекается по чистому стеклу или дереву, но собирается в капли на парафине или «жирной» поверхности.

Степень смачивания характеризуется величиной краевого угла смачивания (θ), образованного поверхностью твёрдого тела с касательной, проведённой к поверхности жидкости из точки её соприкосновения с поверхностью (рисунок 1).

Рисунок из условия ФИПИ

Рисунок 1

 

Если величина краевого угла меньше или равна 90° (угол острый), то происходит смачивание жидкостью твёрдой поверхности. Если величина краевого угла больше 90° (угол тупой), то твёрдая поверхность не смачивается жидкостью.

Из-за смачивания наблюдается искривление свободной поверхности жидкости в сосудах по линии соприкосновения с поверхностью сосуда (рисунок 2).

Рисунок из условия ФИПИ

Рисунок 2

 

Значения краевого угла смачивания θ для некоторых сочетаний «жидкость – твёрдое вещество» приведены в таблице.

Жидкость

Твёрдое вещество

Краевой угол
смачивания θ, градусы

Вода

стекло

2

воск, парафин

120

Ртуть

стекло

140

 

Задание №1. Дайте развернутый ответ.

Изменится ли и, если изменится, то как, намокание древесины, если её натереть воском? Ответ поясните.


 

i
СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ
КЭС:
2 ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Тип ответа:Развернутый ответ
Номер: 6FB920
1 (CCB94A)
НЕ РЕШЕНО Изменить статус

Решение задания OGEPHYS6FB920

Ответ: Намокание древесины уменьшится.

В общем тексте указано, что вода растекается по древесине, а на воске собирается в капли. После натирания дерева воском вода соприкасается прежде всего с нанесённым восковым слоем. Значит, свойства именно этой границы определяют смачивание покрытия.
По первичной таблице краевой угол для пары «вода — воск» равен 120°. Сравним его с границей смачивания: 120° > 90°. Это тупой угол, поэтому вода в модели текста не смачивает воск и не растекается по нему так, как по чистой древесине.
В результате покрытая поверхность хуже удерживает растекающуюся водяную плёнку и затрудняет доступ воды к порам дерева. Намокание древесины уменьшается. При этом само вещество дерева не обязано менять свои свойства: меняется поверхность, с которой непосредственно взаимодействует вода.
Проверка: для чистого стекла таблица даёт 2°, то есть угол меньше 90°, и вода его смачивает. Для воска угол находится по другую сторону границы, что согласуется с собиранием воды в капли. Вывод относится к покрытой поверхности; повреждения и непокрытые участки могут пропускать воду, поэтому уменьшение намокания не означает абсолютной водонепроницаемости.

Поверхностное натяжение, смачивание и капиллярные явления: схема решения задания OGEPHYS6FB920
Обозначения: Исходный рисунок ФИПИ и пояснения к решению.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании OGEPHYS6FB920.

Сообщение увидит только команда сайта: на странице оно не публикуется.

Комментарии к решению

Комментарии видны всем посетителям сайта.

Комментариев пока нет. Будьте первым.

Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь.