1. дайте определение коэффициента поверхностного натяжения

(силовое и энергетическое). получите его размерность.

2. где возникают силы поверхностного натяжения? качественно

объясните их возникновение. как они направлены?

примеры. (лит.1,§66)

3. от каких факторов зависит коэффициент поверхностного

натяжения?

4. что такое поверхностно-активные вещества? примеры их

применения. (лит.1,§66)

5. качественно объясните зависимость коэффициента поверхностного

натяжения от температуры. что такое критическая температура?

6. объясните, почему при отсутствии внешних сил форма капель

жидкости – сферическая?

7. расскажите о методе определения коэффициента поверхностного

натяжения в данной работе. получите формулу (1). каковы

недостатки этого метода?

8. расскажите о явлении смачивания. примеры. (лит.1,§67)

9. что такое капиллярные явления? объясните явление подъема

жидкости в капиллярах при условии смачивания. чем определяется

высота подъема? (лит.1,§69)

10.как определить абсолютную и относительную погрешности

определения среднего значения σ? ​

1. Коэффициент поверхностного натяжения - это величина, характеризующая силу взаимодействия молекул вещества на поверхности с веществом внутри. Он может быть определен как отношение силы, действующей по всей длине границы раздела двух фаз, к длине этой границы (силовое определение), либо как изменение потенциальной энергии системы при увеличении площади поверхности (энергетическое определение).

Силовое определение: γ = F / l, где γ - коэффициент поверхностного натяжения, F - сила, действующая на границе раздела двух фаз, l - длина этой границы.
Энергетическое определение: γ = ΔE / ΔS, где γ - коэффициент поверхностного натяжения, ΔE - изменение потенциальной энергии системы при увеличении площади поверхности на ΔS.

Размерность коэффициента поверхностного натяжения - Н/м (ньютон на метр).

2. Силы поверхностного натяжения возникают на границах раздела двух фаз, например, жидкость-газ, жидкость-твёрдое тело или разные жидкости. Они направлены по касательной к поверхности раздела двух фаз, внутрь жидкости или вовне, и их направление зависит от соотношения сил поверхностного натяжения между разными фазами.

Примеры сил поверхностного натяжения в быту: капли воды на поверхности стола, подъем воды по капилляру, способность жидкости образовывать капли и пузырьки.

3. Коэффициент поверхностного натяжения зависит от нескольких факторов:
- Состав вещества: свойства и взаимодействия молекул вещества.
- Температура: обычно с увеличением температуры коэффициент поверхностного натяжения уменьшается.
- Давление: незначительно влияет на коэффициент поверхностного натяжения.
- Примеси: наличие примесей, особенно поверхностно-активных веществ, может сильно изменять коэффициент поверхностного натяжения.

4. Поверхностно-активные вещества - это вещества, способные изменять поверхностные свойства жидкости. Они накапливаются на поверхности жидкости и снижают её коэффициент поверхностного натяжения. Примеры поверхностно-активных веществ: мыльные растворы, детергенты, смазки, кондиционеры для волос. Они используются в быту, промышленности и медицине для улучшения смачиваемости, эмульгирования, пенообразования и снижения трения.

5. Коэффициент поверхностного натяжения обычно уменьшается с увеличением температуры. Это связано с тем, что при повышенной температуре молекулы обладают большей энергией и более активно двигаются, что приводит к снижению сил притяжения между ними. Критическая температура - это температура, при которой достигается точка, ниже которой вещество находится в жидком состоянии, а выше - в газовом состоянии, независимо от давления.

6. При отсутствии внешних сил форма капли жидкости обычно является сферической в силу действия поверхностного натяжения. Внутри капли давление больше, чем на её поверхности, и это приводит к сжатию капли в направлении наименьшей поверхности - сферы. Таким образом, сферическая форма капли минимизирует её поверхностную энергию.

7. В данной работе коэффициент поверхностного натяжения может быть определен по методу подтекания жидкости через капилляр. Формула для определения коэффициента поверхностного натяжения в этом методе: γ = h * ρ * g / r, где γ - коэффициент поверхностного натяжения, h - высота подъема жидкости в капилляре, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, r - радиус капилляра.

Недостатки этого метода: результирующий коэффициент поверхностного натяжения может быть непредсказуемо искажен из-за различных факторов, таких как вязкость жидкости, контактное углубление жидкости внутри капилляра и другие.

8. Смачивание - это явление, при котором жидкость распространяется равномерно по поверхности твердого тела, образуя тонкий слой. Примеры смачивания: падение капель дождя на стекло, расплывание капель воды на белом хлопковом полотенце.

9. Капиллярные явления - это явления, связанные с подъемом или опусканием жидкости в узком канале, называемом капилляром. Явление подъема жидкости в капилляре при условии смачивания обусловлено силами поверхностного натяжения и адгезией между молекулами жидкости и твердого тела. Высота подъема определяется радиусом капилляра и углом смачивания между жидкостью и поверхностью капилляра.

10. Абсолютная погрешность определения среднего значения σ - это разница между измеренным значением и точным значением величины. Она определяется как |σ - σ_эксп|, где σ - точное значение величины, σ_эксп - измеренное значение величины.

Относительная погрешность определения среднего значения σ - это абсолютная погрешность, выраженная в процентах от точного значения. Она определяется как |(σ - σ_эксп) / σ| * 100%.

Для определения абсолютной и относительной погрешности определения среднего значения необходимо знать точное значение величины и сравнить его с измеренным значением.