A tensão superficial de um líquido é breve. Tensão superficial

Definição 1

Tensão superficial - rajada de um líquido para reduzir sua própria superfície livre, ou seja, para reduzir o excesso de energia potencial na fronteira de separação com a fase gasosa.

Não apenas os corpos físicos sólidos são equipados com características elásticas, mas também a própria superfície do líquido. Todos em sua vida viram como um filme com sabão é esticado com um leve sopro de bolhas. As forças de tensão superficial que se desenvolvem no filme de sabão prendem o ar por um determinado período de tempo, semelhante a como uma bexiga de borracha esticada retém o ar em uma bola de futebol.

A tensão superficial aparece na interface entre as fases principais, por exemplo, gasosa e líquida, ou líquida e sólida. Isso se deve diretamente ao fato de que as partículas elementares da camada superficial de um líquido sempre experimentam diferentes forças de atração de dentro e de fora.

O processo físico especificado pode ser considerado usando o exemplo de uma gota d'água, onde o líquido se move como se estivesse em uma concha elástica. Aqui, os átomos da camada superficial de uma substância líquida são atraídos para seus próprios vizinhos internos com mais força do que para partículas de ar externas.

Em geral, a tensão superficial pode ser explicada como um trabalho infinitamente pequeno ou elementar $ \\ sigma A $, que deve ser feito para aumentar a área total da superfície do líquido em uma quantidade infinitamente pequena $ dS $ a uma temperatura constante $ dt $.

Mecanismo de tensão superficial em líquidos

Figura 2. Escalar positivo. Author24 - intercâmbio online de trabalhos de estudantes

Um líquido, ao contrário de sólidos e gases, não é capaz de preencher todo o volume do recipiente em que foi colocado. Uma certa interface é formada entre o vapor e a substância líquida, que atua sob condições especiais em relação a outra massa de líquido. Considere, para um exemplo mais ilustrativo, duas moléculas $ A $ e $ B $. A partícula $ A $ está dentro do próprio líquido, a molécula $ B $ está diretamente em sua superfície. O primeiro elemento é uniformemente circundado por outros átomos do líquido, portanto, as forças que atuam sobre a molécula das partículas que caem na esfera de interação intermolecular são sempre compensadas, ou seja, sua potência resultante é zero.

A molécula $ B $ é enquadrada, por um lado, por moléculas líquidas e, por outro lado, por átomos de gás, cuja concentração total é significativamente menor do que a união de partículas líquidas elementares. Como muito mais moléculas atuam na molécula $ B $ do lado do líquido do que do lado de um gás ideal, não é mais possível igualar a zero a resultante de todas as forças intermoleculares, uma vez que este parâmetro é direcionado para dentro do volume da substância. Assim, para que a molécula da profundidade do líquido esteja na camada superficial, deve-se trabalhar contra forças não compensadas. Isso significa que os átomos do nível próximo à superfície, em comparação com as partículas dentro do líquido, estão equipados com excesso de energia potencial, que é chamada de energia de superfície.

Coeficiente de tensão superficial

Figura 3. Tensão superficial. Author24 - intercâmbio online de trabalhos de estudantes

Definição 2

O coeficiente de tensão superficial é um indicador físico que caracteriza um determinado líquido e é numericamente igual à razão entre a energia superficial e a área total do meio livre do líquido.

Em física, a unidade básica para medir o coeficiente de tensão superficial no conceito SI é (N) / (m).

O valor especificado depende diretamente de:

a natureza do líquido (para “elementos voláteis como álcool, éter, gasolina, o coeficiente de tensão superficial é muito menor do que para“ elementos não voláteis - mercúrio, água);
a temperatura da substância líquida (quanto mais alta a temperatura, mais baixa a tensão superficial final);
propriedades de um gás ideal próximo a um determinado líquido;
a presença de surfactantes estáveis, como sabão em pó ou sabão, que podem reduzir a tensão superficial.

Comentário 1

Também deve ser notado que o parâmetro de tensão superficial não depende da área inicial do meio livre do líquido.

Também é conhecido pela mecânica que os estados inalterados do sistema sempre correspondem ao valor mínimo de sua energia interna. Como resultado desse processo físico, um corpo líquido geralmente assume uma forma com uma superfície mínima. Se o líquido não é afetado por forças estranhas ou sua ação é extremamente pequena, seus elementos têm a forma de uma esfera na forma de uma gota d'água ou de uma bolha de sabão. A água começa a se comportar de maneira semelhante quando em gravidade zero. O fluido se move como se os fatores que reduzem esse ambiente estivessem atuando tangencialmente à sua superfície principal. Essas forças são chamadas de forças de tensão superficial.

Consequentemente, o coeficiente de tensão superficial também pode ser definido como o módulo principal da força de tensão superficial, que geralmente atua por unidade de comprimento do contorno inicial que delimita o meio livre do líquido. A presença desses parâmetros torna a superfície de uma substância líquida semelhante a um filme elástico esticado, com a única diferença de que as forças invariáveis \u200b\u200bno filme dependem diretamente da área de seu sistema, e as próprias forças de tensão superficial são capazes de trabalhar independentemente. Se você colocar uma pequena agulha de costura na superfície da água, a superfície se dobrará e impedirá que se afogue.

A ação de um fator externo pode descrever o deslizamento de insetos leves, como os striders aquáticos, sobre toda a superfície dos corpos d'água. O pé desses artrópodes deforma a superfície da água, aumentando sua área. O resultado é uma força de tensão superficial que tende a reduzir essa mudança de área. A força resultante será sempre dirigida exclusivamente para cima, enquanto compensa o efeito da gravidade.

O resultado da ação da tensão superficial

Sob a influência da tensão superficial, pequenas quantidades de fluidos tendem a assumir uma forma esférica que corresponde idealmente ao menor ambiente. A aproximação à configuração esférica é alcançada quanto mais, mais fracas são as forças iniciais da gravidade, pois em pequenas quedas a força da tensão superficial é muito maior do que o efeito da gravidade.

A tensão superficial é considerada uma das características mais importantes das interfaces. Afeta diretamente a formação de partículas finas de corpos físicos e líquidos durante sua separação, bem como a fusão de elementos ou bolhas em névoas, emulsões, espumas e processos de adesão.

Comentário 2

A tensão superficial define a forma das futuras células biológicas e suas partes principais.

Uma mudança na força desse processo físico afeta a fagocitose e os processos de respiração alveolar. Devido a este fenômeno, as substâncias porosas podem reter por muito tempo uma grande quantidade de líquido, mesmo dos vapores do ar. Os fenômenos capilares, envolvendo mudanças na altura do nível do líquido nos capilares em comparação com o nível do líquido em um vaso mais largo, são muito comum. Por meio desses processos, a ascensão da água no solo, ao longo do sistema radicular das plantas, é determinada a movimentação dos fluidos biológicos através do sistema de pequenos túbulos e vasos sanguíneos.

Esta lição discutirá os fluidos e suas propriedades. Do ponto de vista da física moderna, os líquidos são o objeto de pesquisa mais difícil, porque em comparação com os gases, não se pode falar de uma energia de interação desprezível entre as moléculas, e em comparação com os sólidos, não se pode falar de um arranjo ordenado de moléculas líquidas ( não há pedido de longo alcance em um líquido) ... Isso leva ao fato de que os líquidos têm uma série de propriedades interessantes e suas manifestações. Uma dessas propriedades será discutida nesta lição.

Para começar, vamos discutir as propriedades especiais que as moléculas da camada próxima à superfície de um líquido possuem em comparação com as moléculas na massa.

Figura: 1. A diferença entre as moléculas da camada próxima à superfície e as moléculas no volume do líquido

Considere duas moléculas A e B. A molécula A está dentro do líquido, a molécula B está em sua superfície (Fig. 1). A molécula A é uniformemente envolvida por outras moléculas líquidas, portanto, as forças que atuam na molécula A do lado das moléculas que caem na esfera da interação intermolecular são compensadas, ou sua resultante é zero.

O que acontece com a molécula B, que está localizada na superfície do líquido? Lembre-se de que a concentração de moléculas de gás acima do líquido é muito menor do que a concentração de moléculas de líquido. A molécula B está rodeada de um lado por moléculas líquidas e do outro lado por moléculas de gás altamente rarefeitas. Uma vez que muitas outras moléculas atuam nele do lado do líquido, a resultante de todas as forças intermoleculares será direcionada para o líquido.

Assim, para que uma molécula da profundidade do líquido entre na camada superficial, deve-se trabalhar contra as forças intermoleculares não compensadas.

Lembre-se de que trabalho é uma mudança na energia potencial, interpretada com um sinal negativo.

Isso significa que as moléculas da camada superficial, em comparação com as moléculas dentro do líquido, possuem energia potencial em excesso.

Esse excesso de energia é um componente da energia interna do líquido e é chamado energia de superfície... É denotado e medido, como qualquer outra energia, em joules.

Obviamente, quanto maior a área de superfície do líquido, mais moléculas têm excesso de energia potencial e, portanto, maior a energia de superfície. Esse fato pode ser escrito como a seguinte proporção:

onde é a área da superfície, e é o coeficiente de proporcionalidade, que chamaremos coeficiente de tensão superficial, este coeficiente caracteriza um ou outro líquido. Vamos escrever uma definição estrita desta quantidade.

A tensão superficial de um líquido (coeficiente de tensão superficial de um líquido) é uma quantidade física que caracteriza um determinado líquido e é igual à razão entre a energia superficial e a área superficial do líquido

O coeficiente de tensão superficial é medido em newtons por metro.

Vamos discutir o que determina o coeficiente de tensão superficial de um líquido. Para começar, lembre-se de que o coeficiente de tensão superficial caracteriza a energia de interação específica das moléculas, o que significa que fatores que alteram essa energia também alterarão o coeficiente de tensão superficial de um líquido.

Portanto, o coeficiente de tensão superficial depende de:

1. A natureza do líquido (líquidos “voláteis”, como éter, álcool e gasolina, têm menos tensão superficial do que os “não voláteis” - água, mercúrio e metais líquidos).

2. Temperaturas (quanto mais alta a temperatura, mais baixa a tensão superficial).

3. A presença de surfactantes que reduzem a tensão superficial (surfactante), como sabão ou sabão em pó.

4. Propriedades do gás adjacente ao líquido.

Observe que o coeficiente de tensão superficial não depende da área de superfície, uma vez que, para uma molécula tomada separadamente perto da superfície, é absolutamente sem importância quantas das mesmas moléculas estão ao redor. Preste atenção à tabela, que mostra os coeficientes de tensão superficial de várias substâncias, a uma temperatura:

Tabela 1. Coeficientes de tensão superficial de líquidos na interface com o ar, em

Portanto, as moléculas da camada próxima à superfície têm excesso de energia potencial em comparação com as moléculas na maior parte do líquido. No curso de mecânica, foi demonstrado que qualquer sistema tende a um mínimo de energia potencial. Por exemplo, um corpo lançado de uma certa altura tende a cair. Além disso, você se sente muito mais confortável deitado, já que neste caso o centro de massa do seu corpo está localizado o mais baixo possível. A que leva o desejo de reduzir sua energia potencial no caso de um líquido? Visto que a energia superficial depende da área superficial, é energeticamente desvantajoso para qualquer líquido ter uma grande área superficial. Em outras palavras, em um estado livre, o líquido tenderá a tornar sua superfície mínima.

Isso é fácil de verificar experimentando com filme de sabão. Se você mergulhar uma estrutura de arame em uma solução com sabão, uma película de sabão se formará nela, e a película assumirá uma forma tal que sua área de superfície será mínima (Fig. 2).

Figura: 2. Figuras de solução de sabão

Você pode verificar a existência de forças de tensão superficial usando um experimento simples. Se um fio for amarrado ao anel de arame em dois lugares, e de forma que o comprimento do fio seja ligeiramente maior que o comprimento da corda que liga os pontos de fixação do fio, e o anel de arame for mergulhado em água com sabão (Fig. .3a), o filme de sabão apertará toda a superfície do anel e o fio ficará sobre um filme de sabão. Se você rasgar o filme de um lado do fio agora, o filme de sabão restante do outro lado do fio se contrairá e esticará o fio (Fig. 3b).

Figura: 3. Um experimento para detectar forças de tensão superficial

Por quê isso aconteceu? O fato é que a permanência da solução de sabão em cima, ou seja, líquida, tende a diminuir sua área superficial. Assim, o fio é puxado para cima.

Portanto, estávamos convencidos da existência da força de tensão superficial. Agora vamos aprender como calculá-lo. Para fazer isso, vamos conduzir um experimento mental. Coloque uma estrutura de arame na água com sabão, uma das laterais da qual é móvel (Fig. 4). Vamos esticar a película de sabão, atuando à força no lado móvel da moldura. Assim, três forças atuam na barra transversal - uma força externa e duas forças de tensão superficial atuando ao longo de cada superfície do filme. Usando a segunda lei de Newton, podemos escrever que

Figura: 4. Cálculo da força de tensão superficial

Se, sob a ação de uma força externa, a barra transversal se mover uma distância, então essa força externa fará o trabalho

Naturalmente, devido a este trabalho, a área superficial do filme aumentará, o que significa que a energia superficial também aumentará, o que podemos determinar através do coeficiente de tensão superficial:

A mudança de área, por sua vez, pode ser determinada da seguinte forma:

onde é o comprimento da parte móvel da estrutura de arame. Levando isso em consideração, podemos escrever que o trabalho da força externa é igual a

Equacionando os lados direitos em (*) e (**), obtemos uma expressão para a força de tensão superficial:

Assim, o coeficiente de tensão superficial é numericamente igual à força da tensão superficial, que atua por unidade de comprimento da linha que delimita a superfície

Portanto, mais uma vez nos certificamos de que o líquido tende a assumir uma forma tal que sua área de superfície seja mínima. Pode-se mostrar que, para um determinado volume, a área da superfície será mínima para a bola. Assim, se outras forças não atuam sobre o líquido ou seu efeito é pequeno, o líquido tenderá a assumir uma forma esférica. Assim, por exemplo, a água se comportará em gravidade zero (Fig. 5) ou em bolhas de sabão (Fig. 6).

Figura: 5. Água em gravidade zero

Figura: 6. Bolhas de sabão

A presença de forças de tensão superficial também pode explicar porque a agulha de metal "encosta" na superfície da água (Fig. 7). Uma agulha cuidadosamente colocada sobre uma superfície a deforma, aumentando assim a área dessa superfície. Assim, surge uma força de tensão superficial, que tende a reduzir essa mudança de área. As forças de tensão superficial resultantes serão direcionadas para cima e compensarão a força da gravidade.

Figura: 7. Uma agulha na superfície da água

O princípio da pipeta pode ser explicado da mesma maneira. A gota, sobre a qual atua a força da gravidade, é puxada para baixo, aumentando assim sua área de superfície. Naturalmente, surgem forças de tensão superficial, cuja resultante é oposta à direção da força da gravidade e que não permitem que a gota se estique (Fig. 8). Ao empurrar para baixo a tampa de borracha da pipeta, você cria uma pressão adicional que ajuda a gravidade e, como resultado, a gota cai.

Figura: 8. O princípio de operação da pipeta

Aqui está outro exemplo da vida cotidiana. Se você colocar um pincel em um copo d'água, os pelos dele ficarão soltos. Se você tirar essa escova da água, notará que todos os fios estão grudados uns nos outros. Isso se deve ao fato de que a área de superfície da água que adere ao pincel será mínima neste caso.

E mais um exemplo. Se você quiser construir um castelo de areia seca, provavelmente não terá sucesso, pois a areia se desintegrará sob a influência da gravidade. No entanto, se você molhar a areia, ela manterá sua forma devido às forças de tensão superficial da água entre os grãos de areia.

Finalmente, notamos que a teoria da tensão superficial ajuda a encontrar analogias bonitas e simples na solução de problemas físicos mais complexos. Por exemplo, quando você precisa construir uma estrutura leve e ao mesmo tempo durável, a física do que acontece nas bolhas de sabão vem em seu socorro. E foi possível construir o primeiro modelo adequado do núcleo atômico comparando esse núcleo atômico a uma gota de líquido carregado.

Lista de referências

G. Ya. Myakishev, B. B. Bukhovtsev, N. N. Sotsky. "Física 10". - M.: Educação, 2008.
Ya. E. Geguzin "Bubbles", Biblioteca Kvant. - M .: Nauka, 1985.
B. M. Yavorsky, A. A. Pinsky "Foundations of Physics" vol. 1.
GS Landsberg "Elementary Physics Textbook" v. 1.

Nkj.ru ().
Youtube.com ().
Youtube.com ().
Youtube.com ().

Dever de casa

Tendo resolvido os problemas desta lição, você será capaz de se preparar para as questões 7,8,9 GIA e questões A8, A9, A10 do exame.
Gelfgat I.M., Nenashev I.Yu. "Física. Coleção de problemas de grau 10 "5,34, 5,43, 5,44, 5,47 ()
Com base no problema 5.47, determine o coeficiente de tensão superficial da solução de água e sabão.

Lista de perguntas e respostas

Questão: Por que a tensão superficial muda com a temperatura?

Responda:À medida que a temperatura sobe, as moléculas do líquido começam a se mover mais rápido e, portanto, superam com mais facilidade as forças potenciais de atração. Isso leva a uma diminuição nas forças de tensão superficial, que são forças potenciais que ligam as moléculas da camada próxima à superfície do líquido.

Questão: O coeficiente de tensão superficial depende da densidade do líquido?

Responda:Sim, é verdade, pois a energia das moléculas da camada próxima à superfície do líquido depende da densidade do líquido.

Questão: Quais são as maneiras de determinar o coeficiente de tensão superficial de um líquido?

Responda:No curso escolar, dois métodos de determinação do coeficiente de tensão superficial de um líquido são estudados. O primeiro é o método de desprendimento do fio, seu princípio é descrito no Problema 5.44 da lição de casa, o segundo é o método de contagem de gotas descrito no Problema 5.47.

Questão: Por que as bolhas de sabão entram em colapso depois de um tempo?

Responda:O fato é que depois de um tempo, sob a influência da gravidade, a bolha torna-se mais espessa na parte inferior do que na parte superior, e então, sob a influência da evaporação, em algum ponto entra em colapso. Isso leva ao fato de que toda a bolha, como um balão, entra em colapso sob a ação de forças de tensão superficial não compensadas.

Líquido– uma substância no estado líquido de agregação, ocupando uma posição intermediária entre os estados sólido e gasoso. A principal propriedade de um líquido que o distingue de substâncias em outros estados de agregação é a capacidade de mudar sua forma indefinidamente sob a influência de tensões mecânicas tangenciais, mesmo arbitrariamente pequenas, mantendo praticamente o volume.

Informações gerais sobre o estado líquido

Um estado líquido é geralmente considerado intermediário entre um sólido e um gás: o gás não retém o volume ou a forma, enquanto o sólido retém ambos.

A forma dos corpos líquidos pode ser total ou parcialmente determinada pelo fato de sua superfície se comportar como uma membrana elástica. Portanto, a água pode se acumular em gotas. Mas o líquido é capaz de fluir mesmo sob sua superfície estacionária, o que também significa não preservação da forma (das partes internas do corpo líquido).

As moléculas líquidas não têm uma posição definida, mas, ao mesmo tempo, não têm liberdade de movimento completa. Existe uma atração entre eles, forte o suficiente para mantê-los próximos.

Uma substância no estado líquido existe em uma determinada faixa de temperatura, abaixo da qual passa para o estado sólido (cristalização ou transformação em estado amorfo de estado sólido - vidro), acima - em estado gasoso (ocorre evaporação). Os limites desse intervalo dependem da pressão.

Via de regra, uma substância no estado líquido tem apenas uma modificação. (As exceções mais importantes são líquidos quânticos e cristais líquidos.) Portanto, na maioria dos casos, um líquido não é apenas um estado agregado, mas também uma fase termodinâmica (fase líquida).

Todos os líquidos são geralmente divididos em líquidos puros e misturas. Algumas misturas de líquidos são muito importantes para a vida: sangue, água do mar, etc. Os líquidos podem funcionar como solventes.

Propriedades físicas de líquidos

1 ).Fluidez

A principal propriedade dos líquidos é a fluidez. Se uma força externa é aplicada a uma seção de um líquido em equilíbrio, ocorre um fluxo de partículas líquidas na direção em que essa força é aplicada: o líquido flui. Assim, sob a influência de forças externas desequilibradas, o líquido não retém a forma e a posição relativa das peças e, portanto, assume a forma do vaso em que está localizado.

Ao contrário dos sólidos plásticos, um líquido não tem limite de escoamento: basta aplicar uma força externa arbitrariamente pequena para que o líquido flua.

2).Preservação de volume

Uma das propriedades características de um líquido é que ele tem um certo volume (sob condições externas constantes). O líquido é extremamente difícil de comprimir mecanicamente porque, ao contrário do gás, há muito pouco espaço livre entre as moléculas. A pressão exercida sobre um líquido encerrado em um recipiente é transmitida sem alteração a cada ponto do volume desse líquido (a lei de Pascal também é válida para gases). Esse recurso, junto com a compressibilidade muito baixa, é usado em máquinas hidráulicas.

Os líquidos normalmente se expandem (expandem) quando aquecidos e encolhem (contraem) quando resfriados. No entanto, há exceções, por exemplo, a água comprime quando aquecida, em pressão normal e temperaturas de até aproximadamente.

3).Viscosidade

Além disso, os líquidos (como gases) são viscosos. É definida como a capacidade de resistir ao movimento de uma parte em relação a outra - ou seja, como atrito interno.

Quando as camadas adjacentes de líquido se movem umas em relação às outras, inevitavelmente ocorrem colisões de moléculas além daquelas causadas pelo movimento térmico. Surgem forças que inibem o movimento ordenado. Nesse caso, a energia cinética do movimento ordenado é convertida na energia térmica do movimento caótico das moléculas.

O líquido no recipiente, posto em movimento e deixado por si mesmo, irá parar gradualmente, mas sua temperatura aumentará.

4).Miscibilidade

Miscibilidade - capacidade dos líquidos de se dissolverem uns nos outros. Um exemplo de líquidos miscíveis: água e álcool etílico, um exemplo de imiscíveis: água e óleo líquido.

5).Formação de superfície livre e tensão superficial

Devido à conservação de volume, o líquido é capaz de formar uma superfície livre. Tal superfície é a interface entre as fases de uma determinada substância: de um lado existe uma fase líquida, do outro - um gasoso (vapor), e possivelmente outros gases, por exemplo, o ar.

Se as fases líquida e gasosa de uma mesma substância entram em contato, surgem forças que tendem a reduzir a área da interface - forças de tensão superficial. A interface se comporta como uma membrana elástica que tende a se contrair.

6).Ondas de densidade

Embora o líquido seja extremamente difícil de comprimir, mesmo assim, quando a pressão muda, seu volume e densidade ainda mudam. Isso não acontece durante a noite; portanto, se uma seção for compactada, essa compactação será transmitida para outras seções com um atraso. Isso significa que ondas elásticas, mais especificamente, ondas de densidade, podem se propagar dentro do fluido. Junto com a densidade, outras quantidades físicas também mudam, por exemplo, a temperatura.

Se durante a propagação de uma onda, a densidade muda um tanto fracamente, tal onda é chamada de onda sonora ou som.

Se a densidade mudar com força suficiente, essa onda é chamada de onda de choque. A onda de choque é descrita por outras equações.

As ondas de densidade em um líquido são longitudinais, ou seja, a densidade muda ao longo da direção de propagação da onda. Não há ondas elásticas transversais no líquido devido à não conservação da forma.

Ondas elásticas em um líquido decaem com o tempo, sua energia gradualmente se transforma em energia térmica. As razões para a atenuação são viscosidade, "absorção clássica", relaxamento molecular e outros. Ao mesmo tempo, funciona a chamada segunda, ou viscosidade aparente - atrito interno com uma mudança na densidade. A onda de choque, como resultado da atenuação, depois de algum tempo transforma-se em onda sonora.

Ondas elásticas em um líquido também estão sujeitas a espalhamento por não homogeneidades resultantes do movimento térmico caótico das moléculas.

Estrutura de líquidos

Estudos experimentais do estado líquido da matéria, baseados na observação de difração de raios X e fluxos de nêutrons ao passarem pelo meio líquido, encontraram a presença de ordem de curto alcance, ou seja, a presença de alguma ordem no arranjo de partículas apenas a uma pequena distância de qualquer posição selecionada (Fig. 140).

O arranjo mútuo de partículas vizinhas em líquidos é semelhante ao arranjo ordenado de partículas vizinhas em cristais. No entanto, essa ordenação em líquidos é observada apenas em pequenos volumes. Em distâncias: a partir de alguma molécula "central" selecionada, a ordem é violada (- diâmetro efetivo da molécula). Tal ordem no arranjo de partículas em líquidos é chamada de ordem de curto alcance .

Devido à ausência de pedidos de longo alcance, os líquidos, com algumas exceções, não exibem a anisotropia característica dos cristais. Por esse motivo, a estrutura de um líquido é às vezes chamada de quasicristalina ou semelhante a cristal. .

Pela primeira vez, a ideia da proximidade de algumas propriedades de líquidos (especialmente metais fundidos) e sólidos cristalinos foi expressa e então desenvolvida nas obras do físico soviético Ya.I. Frenkel nas décadas de 1930-1940. De acordo com as opiniões de Frenkel, que agora receberam reconhecimento universal, o movimento térmico dos átomos e moléculas em um líquido consiste em vibrações irregulares com uma frequência média próxima à frequência das vibrações dos átomos em corpos cristalinos. O centro das vibrações é determinado, neste caso, pelo campo de forças das partículas vizinhas e se desloca junto com os deslocamentos dessas partículas.

De forma simplificada, esse movimento térmico pode ser representado como a superposição de saltos relativamente raros de partículas de uma posição de equilíbrio temporário para outra e oscilações térmicas nos intervalos entre os saltos. O tempo médio de permanência "assentada" de uma molécula de líquido perto de uma certa posição de equilíbrio é chamado tempo de relaxar.Passado o tempo, a molécula muda de equilíbrio, movendo-se abruptamente para uma nova posição, distanciada da anterior por uma distância da ordem do tamanho das próprias moléculas. Assim, a molécula se move lentamente dentro do líquido. Com o aumento da temperatura, o tempo diminui, a mobilidade das moléculas aumenta, o que acarreta uma diminuição da viscosidade dos líquidos (aumenta a fluidez). De acordo com a expressão figurativa de Ya.I. Frenkel, as moléculas vagam por todo o volume do líquido, levando um estilo de vida nômade, no qual as viagens curtas são substituídas por períodos relativamente longos de vida sedentária.

Os sólidos amorfos (vidro, resinas, betume, etc.) podem ser considerados líquidos super-resfriados, cujas partículas têm mobilidade limitada devido à viscosidade muito aumentada.

Devido ao baixo ordenamento do estado líquido, a teoria do líquido é menos desenvolvida do que a teoria dos gases e sólidos cristalinos. Não existe uma teoria completa do fluido ainda.

Um tipo especial de líquido são alguns compostos orgânicos que consistem em moléculas alongadas ou em forma de disco, ou os chamados cristais líquidos. A interação entre moléculas em tais fluidos tende a alinhar os longos eixos das moléculas em uma ordem específica. Em altas temperaturas, o movimento térmico inibe isso, e a substância é um líquido comum. Em temperaturas abaixo do valor crítico, uma direção preferencial aparece no líquido e uma ordem de orientação de longo alcance aparece. Embora retenham as principais características de um líquido, por exemplo, fluidez, os cristais líquidos têm as propriedades características dos cristais sólidos - anisotropia de propriedades magnéticas, elétricas e ópticas. Essas propriedades (junto com a fluidez) encontram inúmeras aplicações técnicas, por exemplo, em relógios eletrônicos, calculadoras, telefones celulares, bem como em monitores de computadores pessoais, televisores, como indicadores, visores e telas para exibir informações digitais, alfabéticas e analógicas.

Tensão superficial

A característica mais interessante dos líquidos é a presença superfície livre... Associado à superfície do líquido energia livreproporcional à área da superfície livre do líquido :. Como a energia livre de um sistema isolado tende a um mínimo, o líquido (na ausência de campos externos) tende a assumir uma forma com uma área superficial mínima. Assim, o problema da forma de um líquido é reduzido a um problema isoperimétrico sob determinadas condições adicionais (distribuição inicial, volume, etc.). Uma gota livre assume a forma de uma esfera, no entanto, em condições mais difíceis, o problema da forma da superfície do líquido torna-se extremamente difícil.

O líquido, ao contrário dos gases, não preenche todo o volume do recipiente no qual é derramado. Entre o líquido e o gás (ou vapor), forma-se uma interface, que se encontra em condições especiais em relação ao resto da massa líquida. As moléculas na camada limite de um líquido, ao contrário das moléculas em sua profundidade, não são circundadas por outras moléculas do mesmo líquido de todos os lados. As forças de interação intermolecular que atuam em uma das moléculas dentro do líquido do lado das moléculas vizinhas são, em média, compensadas mutuamente (Fig. 141).

Mas todas as moléculas, incluindo aquelas da camada limite, devem estar em equilíbrio. Esse equilíbrio é alcançado devido a uma ligeira diminuição na distância entre as moléculas da camada superficial e seus vizinhos mais próximos dentro do líquido. Com a diminuição da distância entre as moléculas, surgem forças repulsivas. As moléculas da camada superficial são compactadas de forma um pouco mais densa e, portanto, têm um estoque adicional de energia potencial em comparação com as moléculas internas. Conseqüentemente, moléculas da camada superficial de um líquido têm um excesso de energia potencial em comparação com as moléculas dentro do líquido igual à energia livre. Assim, a energia potencial da superfície do líquido é proporcional à sua área :.

É conhecido da mecânica que os estados de equilíbrio de um sistema correspondem ao valor mínimo de sua energia potencial, ou seja, a superfície livre do líquido tende a reduzir sua área. O fluido se comporta como se forças estivessem agindo tangencialmente à sua superfície, reduzindo (puxando) essa superfície. Essas forças são chamadas forças de tensão superficial .

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Introdução

No mundo ao nosso redor, junto com a gravidade, elasticidade e fricção, há outra força à qual geralmente não prestamos atenção. Essa força atua ao longo da tangente às superfícies de todos os fluidos. A força que atua ao longo da superfície do líquido perpendicular à linha que limita esta superfície, tende a reduzi-la ao mínimo, é chamada força de tensão superficial... É comparativamente pequeno e nunca tem efeitos poderosos. No entanto, não podemos derramar água em um copo, não podemos fazer nada com nenhum líquido sem ativar as forças de tensão superficial. Estamos tão acostumados aos efeitos chamados de tensão superficial que nem os notamos. As manifestações da tensão superficial de um líquido na natureza e na tecnologia são surpreendentemente diversas. Na natureza e em nossas vidas, eles desempenham um papel importante. Sem eles, não seríamos capazes de escrever com canetas de hélio, cartuchos em impressoras imediatamente colocariam uma grande mancha, esvaziando todo o nosso reservatório. Seria impossível ensaboar as mãos - a espuma não se formaria. Uma chuva leve nos molhava, e o arco-íris não seria visível em nenhum clima. A tensão superficial coleta a água em gotas e a tensão superficial permite que a bolha seja expelida. Usando a regra "Em tempo de ser surpreendido" pelo professor belga Plateau para pesquisadores, consideraremos experimentos incomuns neste trabalho.

Objetivo do trabalho: verificar experimentalmente as manifestações da tensão superficial de um líquido, determinar o coeficiente de tensão superficial de líquidos pelo método de escoamento

Estude literatura científica popular educacional, use materiais na Internet sobre o tema "Tensão superficial";

faça experiências provando que a forma adequada de um líquido é uma bola;

experimentar diminuir e aumentar a tensão superficial;

projetar e montar um arranjo experimental para determinar o coeficiente de tensão superficial de alguns líquidos pelo método de queda.

processar os dados recebidos e tirar uma conclusão.

Objeto de pesquisa: líquidos.

Parte principal. Tensão superficial

Fig 1.G. Galilei

Numerosas observações e experimentos mostram que um líquido pode assumir uma forma em que sua superfície livre tenha a menor área. Em sua tendência a se contrair, a película superficial daria ao líquido uma forma esférica, senão pela atração pela Terra. Quanto menor a queda, mais importante é a atuação das forças de tensão superficial. Portanto, pequenas gotas de orvalho nas folhas das árvores, na grama têm o formato de uma bola, com queda livre as gotas de chuva são quase estritamente esféricas. A tendência do líquido a se contrair ao mínimo possível pode ser observada em muitos fenômenos que parecem surpreendentes. Até Galileu ponderou a questão: por que as gotas de orvalho, que ele viu pela manhã nas folhas da couve, assumem uma forma esférica? A afirmação de que um líquido não tem sua própria forma não é totalmente precisa. A forma adequada do líquido é uma bola, como a forma mais espaçosa. As moléculas de uma substância no estado líquido estão localizadas quase próximas umas das outras. Ao contrário dos corpos cristalinos sólidos, nos quais as moléculas formam estruturas ordenadas em todo o volume do cristal e podem realizar vibrações térmicas em torno de centros fixos, as moléculas líquidas têm maior liberdade. Cada molécula líquida, assim como em um sólido, é "presa" em todos os lados por moléculas vizinhas e executa vibrações térmicas em torno de uma certa posição de equilíbrio. No entanto, de vez em quando, qualquer molécula pode se mover para um lugar vazio adjacente. Esses saltos em líquidos ocorrem com bastante frequência; portanto, as moléculas não estão ligadas a centros específicos, como nos cristais, e podem se mover por todo o volume do líquido. Isso explica a fluidez dos líquidos. Devido à forte interação entre moléculas espaçadas próximas, elas podem formar grupos locais (instáveis) ordenados contendo várias moléculas. 1

Fig 2. Um exemplo de ordem de curto alcance de moléculas líquidas e ordem de longo alcance de moléculas de uma substância cristalina: 1 - água; 2 - gelo

Como você pode explicar a contração espontânea da superfície do líquido? As moléculas na superfície e na profundidade do líquido estão em condições diferentes. Cada molécula dentro do líquido é influenciada pelas forças de atração do lado das moléculas vizinhas que o cercam por todos os lados. A resultante dessas forças é zero. Acima da superfície do líquido há vapor, cuja densidade é muitas vezes menor que a densidade do líquido, e a interação das moléculas de vapor com as moléculas do líquido pode ser desprezada. As moléculas que estão na superfície do líquido são atraídas apenas pelas moléculas que estão dentro do líquido. Sob a ação dessas forças, as moléculas da camada superficial são atraídas para dentro, o número de moléculas na superfície diminui e a área da superfície diminui. Mas nem todas as moléculas podem escapar da superfície para o líquido, isso é impedido pelas forças repulsivas que surgem quando a distância entre as moléculas diminui. Em certas distâncias entre as moléculas sendo puxadas para dentro e as moléculas sob a superfície, as forças de interação tornam-se iguais a zero, o processo de contração da superfície cessa. O número de moléculas permanece na superfície em que sua área é mínima para um determinado volume de líquido. Como o líquido é fluido, ele assume uma forma na qual o número de moléculas na superfície é mínimo, e uma esfera tem a superfície mínima para um determinado volume, ou seja, uma gota de líquido assume uma forma próxima a uma esférica. Observe atentamente como a gota cresce gradualmente, um estreitamento se forma - um pescoço - e a queda se quebra. Não é preciso muita imaginação para imaginar que a água está, por assim dizer, encerrada em uma bolsa elástica, e essa bolsa se quebra quando o peso excede sua força. Na realidade, é claro, não há nada além de água em uma gota, mas a própria camada superficial de água se comporta como uma película elástica esticada. A mesma impressão é produzida pelo filme de uma bolha de sabão.

Experiência número 1

A tendência do líquido em minimizar a energia potencial pode ser observada por meio de bolhas de sabão. A película de sabão é uma camada de superfície dupla. Se você estourar uma bolha de sabão e depois parar de inflá-la, ela começará a diminuir de volume, expelindo um jato de ar.

Tensão superficial - fenômeno da pressão molecular em um líquido causado pela atração de moléculas da camada superficial por moléculas dentro do líquido 5

A experiência Plateau (1849)

Figura: 4. J. Platão

A mosca que levou o professor belga a experimentar foi um caso. Inadvertidamente, ele despejou uma pequena quantidade de óleo na mistura de álcool e água, que tomou a forma de uma bola. Refletindo sobre esse fato, Plateau delineou uma série de experimentos que foram subsequentemente realizados de maneira brilhante por seus amigos e alunos. Em seu diário, ele escreveu uma regra para os pesquisadores: "A tempo de se surpreender." Decidi investigar o experimento de Platão, mas em uma versão diferente: usar óleo de girassol e água de manganês tingida no experimento.

Experiência comprovando que um líquido homogêneo toma forma com uma superfície livre mínima

Opção do experimento de Platão nº 2

1) O óleo de girassol foi vertido para um copo.

2) Uma gota de água com manganês tingida com um diâmetro de cerca de 5 mm foi colocada em óleo de girassol com uma pipeta ocular.

) Observamos bolas de água de diferentes tamanhos caindo lentamente para o fundo e tomando uma forma achatada oval (Foto 2).

5) Observamos como o drop ganha o formato correto da bola (Foto 2).

Resultado: O líquido, atraindo moléculas da camada superficial, se comprime. A forma oval achatada se deve ao fato do peso da gota, que não se mistura com o óleo, ser maior que a força de empuxo. A forma correta da bola é explicada pelo fato de que a gota flutua dentro do óleo: o peso da gota é equilibrado pela força de empuxo.

Em queda livre, sem peso, as gotas de chuva têm praticamente o formato de uma bola. Em uma espaçonave, uma massa de líquido suficientemente grande também assume uma forma esférica.

Coeficiente de tensão superficial

Na ausência de uma força externa, uma força de tensão superficial atua ao longo da superfície do líquido, o que minimiza a área de superfície do filme. A força de tensão superficial é uma força dirigida tangencialmente à superfície do líquido, perpendicular à seção do contorno que delimita a superfície, na direção de sua contração.

Ơ - o coeficiente de tensão superficial é a razão entre o módulo F da força de tensão superficial que atua no limite da camada superficial ℓ e esse comprimento há um valor constante que não depende do comprimento ℓ. O coeficiente de tensão superficial depende da natureza do meio adjacente e da temperatura. É expresso em newtons por metro (N / m).

Experimentos com diminuição e aumento

Foto 3

tensão superficial

Experiência número 3

Toque o centro da superfície da água com uma barra de sabão.

Os pedaços de isopor começam a se mover do centro para as bordas do vaso (Foto 3).

Caiu no centro da embarcação com gasolina, álcool, detergente Fada.

Conclusão: A tensão superficial dessas substâncias é menor que a da água.

Essas substâncias são usadas para remover sujeira, manchas de graxa, fuligem, ou seja, substâncias insolúveis em água Devido à tensão superficial suficientemente alta, a água em si não tem um efeito de limpeza muito bom. Por exemplo, quando em contato com uma mancha, as moléculas de água são atraídas umas pelas outras mais do que por partículas de sujeira insolúvel.O sabão e os detergentes sintéticos (CMC) contêm substâncias que reduzem a tensão superficial da água. O primeiro sabão, o detergente mais simples, foi feito no Oriente Médio há mais de 5.000 anos. No início, era usado principalmente para lavar e tratar úlceras e feridas. E apenas no século 1 d.C. o homem começou a se lavar com sabão.

No início do século I, nasceu o sabonete.

Um homem foi salvo da sujeira e ficou limpo desde muito jovem.

Estou contando sobre o sabonete que logo deu origem: xampu, gel, pó.

O mundo também se tornou puro!

Fig 5.F. Gunther

Os detergentes são substâncias naturais e sintéticas com um efeito de limpeza, em particular os sabões e detergentes usados \u200b\u200bno lar, na indústria e no setor de serviços. O sabão é produzido pela interação química entre gordura e álcali. Provavelmente, ela foi descoberta por puro acaso, quando a carne foi frita no fogo e a gordura pingou nas cinzas, que têm propriedades alcalinas. A produção de sabonetes tem uma longa história, mas o primeiro detergente sintético (CMC) surgiu em 1916, foi inventado por um químico alemão Fritz Guntherpara fins industriais. Os SMS domésticos, mais ou menos inofensivos para as mãos, começaram a ser produzidos em 1933. Desde então, uma série de detergentes sintéticos (CMC) para fins restritos foram desenvolvidos e sua produção tornou-se um importante ramo da indústria química.

É por causa da tensão superficial que a própria água não tem um efeito de limpeza suficiente. Ao entrar em contato com a mancha, as moléculas de água são atraídas entre si, ao invés de prender as partículas de sujeira, ou seja, não molham a sujeira.

Os sabões e detergentes sintéticos contêm substâncias que aumentam as propriedades umectantes da água, reduzindo a tensão superficial. Essas substâncias são chamadas de surfactantes porque agem na superfície do líquido.

Hoje a produção de SMS se tornou um importante ramo da indústria química. Essas substâncias são chamadas surfactante(Surfactante), pois atuam na superfície do líquido. As moléculas de surfactante podem ser representadas como girinos. Com suas cabeças eles "se agarram" à água, e com suas "caudas" - à gordura. Quando os surfactantes são misturados com água, suas moléculas na superfície ficam voltadas para baixo e suas caudas para fora. Ao esmagar a superfície da água dessa forma, essas moléculas reduzem significativamente o efeito da tensão superficial, ajudando assim a água a penetrar no tecido. Com as mesmas "caudas", as moléculas de surfactante (Fig. 6) capturam as moléculas de gordura que passam por elas. 2

Experiência No. 4

1. Despeje o leite em um pires de modo que cubra o fundo (Foto 4)

2. Caiu 2 gotas de verde brilhante na superfície do leite

3. Observamos como o verde brilhante foi "levado" do centro para as bordas. Duas gotas de um verde brilhante cobrem a maior parte da superfície do leite! (Foto 5)

Conclusão: a tensão superficial do verde brilhante é muito menor que a do leite.

4. O líquido de lavagem “Fairy” foi derramado na superfície do verde brilhante, vimos como este líquido se espalhou por toda a superfície (Foto 6)

Resultado: a tensão superficial do detergente é menor do que o verde brilhante.

Experiência número 5

Água foi derramada em um grande recipiente de vidro.

Pedaços de isopor foram jogados na superfície.

Toque o centro da superfície da água com um cubo de açúcar.

O encolhimento da espuma começa a se mover das bordas do vaso em direção ao centro (Foto 7).

Resultado: a tensão superficial de uma solução aquosa de açúcar é maior do que a da água pura.

Experiência número 6

Remoção de manchas de gordura da superfície do tecido

Eles umedeceram um cotonete com gasolina e umedeceram as bordas da mancha (e não a mancha em si) com esse cotonete. A gasolina reduz a tensão superficial, de modo que a gordura se acumula no centro da mancha e de lá pode ser removida, mas se você molhar a mancha com o mesmo cotonete, ela pode aumentar de tamanho devido à diminuição da tensão superficial .

Para determinar experimentalmente o valor da tensão superficial de um líquido, pode-se utilizar o processo de formação e desprendimento das gotas que saem do conta-gotas.

Breve teoria do método de separação de gotículas

Um pequeno volume de líquido assume a forma próxima a uma bola, pois devido à pequena massa do líquido, a força da gravidade que atua sobre ele também é pequena. Isso explica a forma esférica de pequenas gotículas de líquido. A Figura 1 mostra fotografias que mostram diferentes estágios de formação e desprendimento de uma gota. A fotografia foi obtida em filmagem em alta velocidade, a gota cresce lentamente, podemos supor que ela está em equilíbrio a cada momento. A tensão superficial faz com que a superfície da gota se contraia; ela tende a dar à gota uma forma esférica. A força da gravidade coloca o centro de gravidade da gota o mais baixo possível. Como resultado, a queda é alongada (Fig. 7a).

Figura: 7 a B C D

O processo de formação e desprendimento de gotas

Quanto maior a queda, mais importante é a energia potencial da gravidade. Conforme a gota cresce, o volume é coletado no fundo e um pescoço se forma na gota (Figura 7b). A força da tensão superficial é dirigida verticalmente tangencialmente ao pescoço e equilibra a força da gravidade que atua na queda. Agora é o suficiente para que a queda aumente um pouco e as forças de tensão superficial não equilibrem mais a força da gravidade. O pescoço da gota se estreita rapidamente (Figura 7c) e, como resultado, a queda se quebra (Figura 7d).

O método de medição do coeficiente de tensão superficial de alguns líquidos é baseado na pesagem de gotículas. No caso de um fluxo lento de líquido de um pequeno orifício, o tamanho das gotas resultantes depende da densidade do líquido, do coeficiente de tensão superficial, do tamanho e da forma do orifício, bem como da taxa de fluxo . Quando o líquido de umedecimento flui lentamente de um tubo cilíndrico vertical, a gota resultante tem o formato mostrado na Figura 8. O raio r do gargalo está relacionado ao raio externo do tubo R pela razão r \u003d kR (1)

onde k é um coeficiente que depende das dimensões do tubo e da taxa de vazão.

O momento de separação e o peso da gota devem ser iguais à resultante das forças de tensão superficial atuando ao longo de um comprimento igual ao comprimento do contorno do pescoço em sua parte mais estreita. Assim, pode-se escrever

Mg \u003d 2πrơ (2)

Substituindo o valor do raio do pescoço r da igualdade (1) e resolvendo-o, obtemos

Ơ \u003d mg / 2πkR (3)

Para determinar a massa de uma gota, um número n de gotas é pesado em um copo de peso conhecido. Se a massa do vidro sem gotas e com gotas for respectivamente M 0 e M, então a massa de uma gota

Substituindo a última expressão na fórmula (3) e introduzindo seu diâmetro d em vez do raio do tubo, obtemos a fórmula de cálculo

ơ \u003d ((M-M0) g) / πkdn 3 (4)

Trabalho de pesquisa "Determinação do coeficiente de tensão superficial de alguns líquidos pelo método de gota"

Propósito do estudo: para determinar o coeficiente de tensão superficial de um líquido pela separação das gotas de alguns líquidos. Dispositivos: instalação para medição do coeficiente de tensão superficial, escalas, pesos, vidro, paquímetro, cronômetro. Materiais: detergentes: "Fairy", "Aos", leite, álcool, gasolina, soluções em pó: "Myth", "Persil", shampoos "Fruttis", « Pantene», "Schauma" e " Fruttis ", gel de banho " Sensen», "Montpensier"e " Descobrir».

Descrição do dispositivo.

Para determinar o coeficiente de tensão superficial, foi montada uma instalação, composta por um tripé, sobre a qual foi instalada uma bureta com um líquido de teste. No final da bureta, foi fixado um tubo de ponta, no final do qual se formava uma gota. As gotas foram pesadas em copo especial.

Progresso da pesquisa

Usando um paquímetro, o diâmetro do tubo da ponta foi medido três vezes e o valor médio de d foi calculado.

Pesou um copo limpo e seco (M 0).

Com a ajuda da torneira as buretas alcançaram a velocidade de gotejamento

15 gotas por minuto.

Despeje 60 gotas de líquido da bureta em um copo, contando exatamente o número de gotas derramadas.

Pesou um copo de líquido. (M)

Substituímos os valores obtidos na fórmula ơ \u003d ((M-M0) g) / πkdn

O coeficiente de tensão superficial foi calculado.

Experimente três vezes

O valor médio do coeficiente de tensão superficial foi calculado.

O coeficiente SI de tensão superficial é medido em N / m.

Tabela 1

Os resultados da determinação do coeficiente de tensão superficial (N / m)

Líquido	Coeficiente de tensão superficial
Líquido	Medido	Tabular
Etanol

Leite (2,5)
Leite (vaca caseira)
Solução em pó "Mito"
Solução em pó "Persil"
Detergente "Fada"
Detergente "Aos"

Resultado:Dos detergentes de cozinha estudados, com todos os outros parâmetros sendo os mesmos afetando a qualidade da "lavagem", é melhor usar o " Fada" Dos detergentes em pó investigados " Mito", Porque são suas soluções que apresentam a menor tensão superficial. Portanto, o primeiro remédio (" Fada») Melhor ajuda na lavagem das gorduras insolúveis em água dos pratos, sendo um emulsificante - meio que facilita a produção de emulsões (suspensões das menores partículas de uma substância líquida em água). O segundo (" Mito») Lavar melhor a roupa, penetrando nos poros entre as fibras dos tecidos. Observe que, ao usar detergentes de cozinha, forçamos a substância (em particular a gordura) a se dissolver na água pelo menos por um tempo, porque há "esmagamento" nas menores partículas. Durante este tempo, é recomendável retirar o detergente aplicado com um jato de água limpa e não enxaguar a louça após algum tempo no recipiente. Além disso, a tensão superficial de xampus e géis de banho foi investigada. Devido à viscosidade bastante alta desses fluidos, é difícil determinar com precisão seu coeficiente de tensão superficial, mas eles podem ser comparados. Shampoos foram testados (removendo gotas) "Pantene», "Schauma" e " Fruttis "bem como gel de banho " Sensen», "Montpensier"e " Descobrir».

Resultado:

A tensão superficial é reduzida em shampoos consecutivos "Fruttis" - "Schauma" - "Pantene", em géis - em uma fileira "Montpensier" - "Descobrir" - "Sentidos".

A tensão superficial dos shampoos é menor do que a tensão superficial dos géis (por exemplo, " Pantene» < «Sentidos“A 65 mN / m), o que justifica sua finalidade: shampoos - para lavar os cabelos, géis - para lavar o corpo.

Com todo o resto das mesmas características que afetam a qualidade da lavagem, é melhor usar os shampoos estudados "Pantene" (Fig. 9), dos géis de banho testados - "Sentidos" (Fig. 10).

O método de separação por gotículas, embora não seja muito preciso, é usado na prática médica. Este método é usado para determinar a tensão superficial do líquido cefalorraquidiano, bile, etc. para fins de diagnóstico.

Conclusão

1. Recebeu confirmação experimental de conclusões teóricas , provando que um líquido homogêneo assume uma forma com uma superfície livre mínima

2. Foram realizadas experiências com diminuição e aumento da tensão superficial, cujos resultados comprovaram que o sabão e os detergentes sintéticos contêm substâncias que aumentam as propriedades umectantes da água, reduzindo a força da tensão superficial.

3. Para determinar o coeficiente de tensão superficial de líquidos

a) uma breve teoria do método de separação de gotículas foi estudada;

b) uma configuração experimental foi projetada e montada;

c) os valores médios do coeficiente de tensão superficial de vários líquidos foram calculados, as conclusões foram tiradas.

4. Os resultados dos experimentos e pesquisas são apresentados na forma de tabelas e fotografias.

Trabalhar no projeto me permitiu adquirir um conhecimento mais amplo da seção de física "Tensão superficial".

Gostaria de terminar meu projeto com as palavras do grande cientista físico

A. Einstein:

"Basta-me experimentar a sensação do mistério eterno da vida, perceber e compreender intuitivamente a estrutura maravilhosa de tudo o que existe e lutar ativamente para agarrar até mesmo o menor grão de razão que se manifesta na Natureza"

Lista de fontes usadas e literatura

http://www.physics.ru/

http://greenfuture.ru/

http://www.agym.spbu.ru/

Bukhovtsev B.B., Klimontovich Yu.L., Myakishev G.Ya., Física, livro didático para o 9º ano do ensino médio - 4ª edição - M.: Educação, 1988 - 271 p.

Kasyanov V.A., Physics, grade 10, livro didático para instituições de ensino geral, M.: Bustard, 2001. - 410 p.

Pinsky A.A. Física: livro didático. Um manual para 10 séries com um estudo aprofundado de física. M.: Educação, 1993. - 416 p.

Yufanova I.L. Noites divertidas de física no ensino médio: um livro para o professor. - M: Educação, 1990. -215s

Chuyanov V.Ya., Encyclopedic Dictionary of a Young Physicist, M.: Pedagogy, 1984. - 350 p.

1 1 http://www.physics.ru/

2 http://greenfuture.ru