Érettségi Portál 2016

Érettségi tételek, érettségi feladatok, érettségi tesztek



Érettségi feladatok
Érettségi tételek
A META-Don Bosco OKJ képzései
A Számalk-Szalézi Szakközépiskola tanfolyamai

A felületi feszültség

Beküldő: adminszamalk
Fizika tételek

Egyszerű megfigyelések szerint a folyadék szabad felszíne másként viselkedik, mint az eddig megismert hidrosztatikai törvények alapján várni lehetne. Így pl. az óvatosan a víz felszínére helyezett vonalzó, borotvapenge vagy fémszita a víznél sokkal nagyobb sűrűsége ellenére sem merül el. Ezt az érdekes jelenséget a fizikában felületi feszültségnek nevezzük. A folyadékok felszínének az a tulajdonsága, hogy kifeszített, rugalmas hártyaként viselkedik.
A folyadék semmi más, mint molekulák sokasága. A folyadék belsejében kiszemelt molekulát körülveszi a többi, ezek egymással kölcsönhatásban vannak. Az itt elhelyezkedő molekulákat oldalról és alulról körülöleli a többi, fölötte azonban vagy nincsenek molekulák, vagy idegen anyag, pl. levegő molekulái vannak. Ezért itt a felületben egy érdekes erő tapasztalható, amely mintegy hártyaszerűen feszíti azt. Ezért viselkedik másképpen, mint a mélyebben lévő folyadék egésze. Ezt a vékony hártyát át kell szakítani. Ezt nem teszi meg az óvatosan felületre helyezett penge vagy a vízimolnárka nevű bogár, melynek mozgásakor közvetlenül meg lehet figyelni a víz felületi feszültségét. Súlyereje nem elég ahhoz, hogy a levegő- víz határrétegét áttörje. Fut a vízen, amelynek felszíne súlya alatt megváltoztatja alakját.

Különösen szembetűnő a folyadékfelszín viselkedése folyadékhártyáknál, amelyek pl. drótkeretnek szappanoldatba való mártásával állíthatók elő. Ha kör alakú drótvázat, amelynek két pontját laza cérnaszál köti össze, szappanhártya teljesen kitölt, a cérna laza marad, de ha egyik oldalról a hártyát eltávolítjuk, körív alakban feszül. E kísérlet azt mutatja, hogy a folyadékfelszín a kifeszített gumihártyához hasonlóan a lehető legkisebbre igyekszik összehúzódni. Görbületi vagy kapilláris nyomás hatására a nyitott cső végéhez csatlakozó szappanbuborék összehúzódik, és a belsejéből kiáramló levegő a gyertya lángját elfújja. Ez a tény arra utal, hogy, hogy egyensúlyban lévő buborék belsejében a levegő nyomása nagyobb, mint kívül. Ennek oka, hogy az összehúzódó hártya nyomást fejt ki a benne lévő gázra. Az egyensúly itt úgy alakul ki, hogy az átmérő csökkenésével növekvő nyomás tart egyensúlyt a külső levegő és a hártya által kifejtett nyomással.

Ha a pengét lenyomjuk a víz felszíne alá, semmi módon sem tudjuk elérni, hogy a penge ott maradjon ahová tettük, hanem könyörtelenül elsüllyed – Archimédesz törvényének megfelelően. Ez a felületi feszültség a folyadékból kiemelkedni törekvő testek esetében is tapasztalható. A jelenség megfigyelhető a folyadékcseppek gömbhöz közeli alakján. Mindnyájan ismerjük a harmatcseppeket és az esőcseppeket, kiömlött higanyt, ami önmagától cseppekké áll össze. Minden folyadékban megvan a törekvés, hogy jellegzetes gömb alakot vegyen fel, és ez ellenszegül a gravitációs erőnek, ami viszont arra kényszeríti a folyadékot, hogy a tartóedény alakjához igazodjék. A felületi jelenségek okozzák egyébként, hogy a pohárban lévő víz felülete nem merőleges az üvegfalra, hanem kissé felhajlik. Oka az, hogy a vízmolekulák és az üvegmolekulák között erősebb a kölcsönhatás, mint a víz – és a vízmolekulák között.

E tényről az is meggyőz bennünket, ha egy pohárból a vizet kiöntjük, a pohár belseje vizes marad.

Ha szűk csövet – hajszálcsövet vagy – kapilláris csövet állítunk a cső falát nedvesítő folyadékba pl. üvegcsövet vízbe, a csőben a folyadék magasabbra emelkedik a külső, tág edényben lévő folyadék szintjénél, és felszíne, felülről nézve homorú. Ha a pohár belső falát vékony viasszal vonnánk be, a víz felszíne domborúan helyezkedne el, és kiöntés után a pohár belső fala teljesen száraz maradna.

Így van pl. a higany és üveg esetén. A higanymolekulák között erősebb a kölcsönhatás, mint a higany és az üveg molekulák között. Ezért üvegedényben a higany felszíne a falaknál lehajlik, domború. Ha a higanyt kiöntjük az edényből, az nem marad higanyos. Nem nedvesítő folyadék, pl. a higany a szűk csőben alacsonyabban áll, felszíne domború. Persze, ha rézedénybe tesszük a higanyt és abból öntjük ki, akkor a rézedény falán ugyanúgy megtapad a higany, mint az üvegben a víz.

A kapillaritáson alapszik a folyadékoknak pl. itatósba, szivacsba, lámpabetétbe való felszívódása. Fontos szerepe van a talaj nedvességviszonyainak alakulásában, és a növények életműködésében is.

A felületi feszültséget a felület fölött lévő közeg is befolyásolni tudja.

Javasoljuk, hogy regisztrálj itt, mert így ingyenesen PDF formátumban is le tudod tölteni a tételeket!

 Facebook Megosztás |  Nyomtatás Nyomtatás  |  PDF letöltés

Ezek a tételek is érdekelhetnek:

» Az elektromos mező térerőssége   » Atomreaktor   

Nem hasznosHasznos (+3 pont, 7 értékelésből)



Hasonló Érettségi Tételek: Címkék:
Érettségi tesztek Felvételi Pontszámító Kalkulátor