Физика. Молекулярная физика и термодинамика. Стрелков А.А - 16 стр.

UptoLike

Жидкость в капилляре поднимается на такую высоту h, при которой давление столба
жидкости (гидростатическое давление) уравновешивается избыточным давлением,
возникающим за счет искривления поверхности жидкости в капилляре. Если r – радиус
капилляра, αкоэффициент поверхностного натяжения жидкости,
θ
- краевой угол,
определяющий степень смачивания, R – радиус кривизны поверхности жидкости в
капилляре, ρплотность жидкости, q=10 м/с
2
ускорение свободного падения (рис. 7), то
ΔP
R
=
2
α
(1)
является избыточным давлением;
Pgh
=
ρ
(2)
-гидростатическим давлением;
Rr= /cos
θ
- следует из чертежа, а так как смачивание полное, то cos
θ
= 1, т.е.
Rr
d
==
2
. (3)
Учитывая (1), (2), и (3), получим:
2
2
126 10 10 2 10
1
2
10 0 126
323
α
ραρ ρ
r
gh gh r gh
d
=⇒= = = =
−−
*,******,
Н/м.
Ответ: α=0,126 Н/м.
Вопросы для самоконтроля
1. В чем состоит статистический метод изучения свойств макроскопических систем?
2. В чем состоит термодинамический метод изучения свойств макроскопических систем?
3. Сформулировать основные положения молекулярно-кинетической теории и привести
опытные доказательства, подтверждающие справедливость этих положений?
4. Изобразить графически зависимость сил взаимодействия меду молекулами вещества
от расстояния меду ними и дать пояснения?
5.
Изобразить графически зависимость потенциальной энергии взаимодействия молекул
от расстояния меду ними и дать пояснение?
6. В каких агрегатных состояниях и при каких условиях может существовать любое
вещество?
7. Какое состояние вещества называется газообразным?
8. Какой газ называется идеальным?
9. Сколько параметров характеризует состояние данной массы газа? Какие именно?
10. Что называют давлением? В
каких единицах измеряется давление?
11. Что называется объемом?
12. Что называется температурой газа? Как вводится абсолютная температура?
13. Как вводится понятие абсолютного нуля?
14. Записать математически и сформулировать основное уравнение молекулярно-
кинетической теории.
15. Сформулировать законы Авогадро.
16. Что такое число Авогадро?
17. Как, зная число Авогадро, найти массу молекулы и атома какого-либо
вещества?
18. Записать уравнение Менделеева-Клапейрона для одного киломоля газа и для
произвольной массы газа.
19. Что означает отношение
m/M?
 Жидкость в капилляре поднимается на такую высоту h, при которой давление столба
жидкости (гидростатическое давление) уравновешивается избыточным давлением,
возникающим за счет искривления поверхности жидкости в капилляре. Если r – радиус
капилляра, α – коэффициент поверхностного натяжения жидкости, θ - краевой угол,
определяющий степень смачивания, R – радиус кривизны поверхности жидкости в
капилляре, ρ – плотность жидкости, q=10 м/с2 – ускорение свободного падения (рис. 7), то
                                              2α
                                        ΔP =        (1)
                                               R
 является избыточным давлением;
                                        P = ρgh      (2)
 -гидростатическим давлением;
  R = r / cosθ - следует из чертежа, а так как смачивание полное, то cosθ = 1 , т.е.
                                                d
                                        R = r = . (3)
                                                2
 Учитывая (1), (2), и (3), получим:
       2α                             d                               1
            = ρgh ⇒ α = ρgh * r = ρgh = 1,26 * 10 3 * 10 * 2 * 10 −2 * * 10 −3 = 0,126 Н/м.
        r                             2                               2

                                                                       Ответ: α=0,126 Н/м.




                               Вопросы для самоконтроля

 1. В чем состоит статистический метод изучения свойств макроскопических систем?
 2. В чем состоит термодинамический метод изучения свойств макроскопических систем?
 3. Сформулировать основные положения молекулярно-кинетической теории и привести
опытные доказательства, подтверждающие справедливость этих положений?
 4. Изобразить графически зависимость сил взаимодействия меду молекулами вещества
от расстояния меду ними и дать пояснения?
 5. Изобразить графически зависимость потенциальной энергии взаимодействия молекул
от расстояния меду ними и дать пояснение?
 6. В каких агрегатных состояниях и при каких условиях может существовать любое
вещество?
 7. Какое состояние вещества называется газообразным?
 8. Какой газ называется идеальным?
 9. Сколько параметров характеризует состояние данной массы газа? Какие именно?
 10. Что называют давлением? В каких единицах измеряется давление?
 11. Что называется объемом?
 12. Что называется температурой газа? Как вводится абсолютная температура?
 13. Как вводится понятие абсолютного нуля?
 14. Записать математически и сформулировать основное уравнение молекулярно-
кинетической теории.
 15. Сформулировать законы Авогадро.
 16. Что такое число Авогадро?
 17. Как, зная число Авогадро, найти массу молекулы и атома какого-либо вещества?
 18. Записать уравнение Менделеева-Клапейрона для одного киломоля газа и для
произвольной массы газа.
 19. Что означает отношение m/M?