Урок 197. Поверхностная энергия. Коэффициент поверхностного натяжения

Поделиться
HTML-код
  • Опубликовано: 29 ноя 2015
  • Урок физики в Ришельевском лицее

Комментарии • 100

  • @user-em4hu9nv3f
    @user-em4hu9nv3f 3 года назад +29

    здоровья вам огромного и долгих лет жизни. очень хорошо и просто объясняете

  • @NayaNe17
    @NayaNe17 2 года назад +39

    Здравствуйте. В школе не понимала, насколько в медицинском может понадобиться физика, и сейчас пожинаю плоды. Спасибо большое, помогли разобраться в механизме действия сурфактанта)

    • @Danial.2407
      @Danial.2407 Год назад

      а в чем физика в меде помогает например?

    • @imaybeparanoid8070
      @imaybeparanoid8070 Год назад +8

      @@Danial.2407 помогает разобраться в механизме действия сурфактанта)

  • @historyvialego3667
    @historyvialego3667 2 года назад +5

    Как же я благодарен Павлу Андреевичу за уроки! Исключительно благодаря ему понял некоторые темы.

  • @russiancyclist8227
    @russiancyclist8227 4 года назад +62

    Эх, стереть бы себе память и снова посмотреть все уроки. Спасибо вам, Павел:)

    • @_device
      @_device 3 года назад +9

      Посмотри ещё раз, обнови в памяти

    • @idumah
      @idumah 3 года назад +7

      Не дай бог... Скоро экзамен)

    • @chameseddine4682
      @chameseddine4682 2 года назад

      ты идиот?

    • @chameseddine4682
      @chameseddine4682 2 года назад

      @@idumah че как

    • @user-gi7he1xi8b
      @user-gi7he1xi8b Год назад +1

      Зачем стирать?

  • @ghost.6978
    @ghost.6978 Год назад +2

    Большое спасибо за ваши уроки.Смотрю из Азербайджана,вы очень помогаете!

  • @neutronplay8936
    @neutronplay8936 Год назад +3

    Спасибо за прекрасный урок !!!

  • @neutronplay8936
    @neutronplay8936 Год назад +1

    Большое спасибо за ваши уроки

  • @neutronplay8936
    @neutronplay8936 Год назад +1

    Спасибо за труд !

  • @user-hw6xr8xx9m
    @user-hw6xr8xx9m 2 года назад +1

    Пропустила пару физики в лицее, посмотрела это видео, всë поняла

  • @bagirhaciyev4092
    @bagirhaciyev4092 3 года назад

    Спасибо большое.

  • @Oli-ow6jx
    @Oli-ow6jx 4 года назад +1

    27:04 на изменение площади поверхности жидкости. 27:15 у плёнки есть площадь с одной и другой стороны. 28:24 записали дельта S для плёнки(так как здесь d для двух сторон), а не для жидкости(как в определении). Получается, что нужно считать всё-таки поверхность плёнки(2 стороны)?

  • @antont3446
    @antont3446 Год назад +4

    Мне кажется, в середине (~с 18 минуты, в части про вывод поверхностного натяжения), было бы очень полезно явно указать еще радиус проволочки. Сказать, что мы им пренебрегаем, т.к. он гораздо меньше \delta x

  • @dilos9997
    @dilos9997 4 года назад +2

    Здравствуйте, если трубка переменного сечения , то что бы найти общую силу надо интегрировать ,да?

  • @0Алмаз0
    @0Алмаз0 2 года назад

    Спасибо!

  • @mavst-va5165
    @mavst-va5165 2 месяца назад

    Спасибо)

  • @casimoffkirill
    @casimoffkirill 3 года назад

    А как определить длину границы у увеличевающейся сферы,это длина окружности?

  • @user-zz3sz3rw1f
    @user-zz3sz3rw1f 4 года назад +2

    Вращение капли похоже на сепаратор, который разделяет различные плотности

  • @user-fq4ux1pg5m
    @user-fq4ux1pg5m 3 года назад +9

    Здравствуйте. Спасибо большое за ваши видеоролики. После просмотра видео появился вопрос: на 11:06 вы говорите, что молекулу утягивает вниз, в результате чего расстояние между молекулам увеличивается, и они начинают притягиваться. Но ведь эти молекулы(между которыми увеличивается расстояние) тоже должны утягиваться вниз, а значит равновесие восстановится, потому что все молекулы верхнего слоя опустились немного вниз. Есть догадка, что эти силы натяжения не дают остальным молекулам опуститься вниз, но я точно не знаю. Подскажите, пожайлуста, в чём я не прав.

    • @user-fp5fc5pe7e
      @user-fp5fc5pe7e 4 месяца назад

      Автор сказал это для упрощения, посмотри в учебнике Мякишева по термодинамике, там вкратце написано, что как следствие сил молекулярного взаимодействия поверхность жидкости становится растянутой

  • @andmacro6244
    @andmacro6244 2 года назад +1

    respect

  • @user-jj5nc4tc2m
    @user-jj5nc4tc2m 3 года назад +1

    Павел Андреевич, 11:50 - ведь с увеличением расстояния между молекулами, согласно графику, сила притяжения сначала увеличивается, потом начинает уменьшаться. Значит, эта сила должна зависеть от степени натяжения? Кроме того, с увеличением площади поверхности, на ней становится больше молекул, которые имеют дополнительную потенциальную энергию, следовательно, а, чем больше молекул, тем больше сила натяжения, т.е. чем больше площадь поверхности, тем больше её площадь натяжения. Эти два факта говорят, что как будто сила натяжения должна зависеть от степени растяжения, по аналогии с силой упругости? Я, конечно, знаю, что не зависит, но в чём ошибочность моих рассуждений?

  • @aeroseal24
    @aeroseal24 5 лет назад +1

    Павел Андреевич, задачу решаю, которую вы задали в этом уроке по Гельфгату 5.45.
    "Смачиваемый водой кубик m=3 г плавает на поверхности воды.Длина ребра 3 см.На какой глубине находится нижняя грань, если она горизонтальна?"
    И сколько раз пересчитываю, получается 43 м. Рабочая формула получилась : h=(mg+4σа)/pga^2-где а-длина ребра. Ед.измерения получается в метрах. Возможно, я перевел неправильно в СИ.Ведь а^2=3*10^-4 м ; а=3*10^-2 ; р= 10^3 кг/м^3 , m=3 ×10^-3 ? Подскажите, пожалуйста.

    • @pvictor54
      @pvictor54  5 лет назад +2

      Формула правильная. Проверь вычисления.

    • @aeroseal24
      @aeroseal24 5 лет назад +3

      @@pvictor54 спасибо, я понял.Я записал 10^-3, когда уже перевел сантиметры в метры.

  • @consequencesofactionscoa615
    @consequencesofactionscoa615 Год назад

    Здравствуйте. Почему стеклорез режет стекло через слой жидкости лучше чем без жидкости? На это влияет поверхностное натяжение или здесь проявляются другие силы?

  • @nicelych
    @nicelych 3 года назад +5

    Здравствуйте! Прекрасное занятие) У меня остался только один вопрос: почему при увеличении температуры ослабевают межмолекулярные взаимодействия и уменьшается поверхностное натяжение?

    • @pvictor54
      @pvictor54  3 года назад +14

      Во-первых, увеличивается среднее расстояние между молекулами, во-вторых, увеличивается плотность пара над жидкостью, а потому уменьшается разница между жидкостью и паром. При критической температуре эта разница исчезает, и коэффициент поверхностного натяжения обращается в нуль.

    • @nicelych
      @nicelych 3 года назад +3

      @@pvictor54, спасибо большое)

  • @user-ij2po1wp2e
    @user-ij2po1wp2e 3 года назад

    А в примере с каплей из пипетки, какая именно сила совершает работу против сил молекулярного притяжения?

    • @pvictor54
      @pvictor54  3 года назад +2

      Сила тяжести.

  • @TeaSprings
    @TeaSprings 4 года назад

    Здравствуйте. А вот если у нас сосуд имеет форму куба, то что тогда будет длиной границы поверхности жидкости?

    • @pvictor54
      @pvictor54  4 года назад +4

      Учетверенная длина ребра.

  • @whoisygim
    @whoisygim 5 лет назад

    Павел Андреевич, почему у нас длина границы L = 2d, ведь плёнка граничит с рамой по всему её периметру?

    • @pvictor54
      @pvictor54  5 лет назад +1

      Да. Но перемещается только одна сторона рамки.

  • @sergio5667
    @sergio5667 4 года назад +4

    28:50, я правильно понял, что вы пренебрегаете расстоянием между пластинами по сравнению с длинной этих же пластин?

    • @pvictor54
      @pvictor54  4 года назад +3

      Да, конечно.

    • @user-vh8fu8xn5x
      @user-vh8fu8xn5x 3 года назад

      Численно все так и осталось бы,но только плоскость там уже не проведешь

  • @user-ls5vw8sl8s
    @user-ls5vw8sl8s 4 года назад +1

    Павел, добрый вечер! Не совсем понял...Как измерить поверхностную энергию?

    • @pvictor54
      @pvictor54  4 года назад +3

      Это то же самое, что и коэффициент поверхностного натяжения. Методов его измерения много (метод отрыва капель, метод отрыва проволоки или кольца).

  • @iliakokhnovich9167
    @iliakokhnovich9167 5 лет назад +1

    Жидкость стремится к минимуму своей площади,но вот если например она будет в космосе в виде идеального шара,то что тогда?Ведь в этом случае площадь поверхности меняться не будет и это значит,что на молекулы поверхности не действует никаких сил,и стало быть они должны иметь минимальную потенциальную энергию(также как и молекулы в объёме).А это должно означает,что избыточной энергии нету.Но ведь площадь не нулевая,значит удельная поверхностная энергия должна быть равна нулю?

    • @pvictor54
      @pvictor54  5 лет назад +3

      Нет, не должна. Даже в космосе, чтобы вытащить молекулу из объема жидкого шара на поверхность, нужно совершить работу.

  • @danilkaretkin6825
    @danilkaretkin6825 7 лет назад +1

    По-моему,вы оговорились на 11:13.Расстояние между молекулами не может быть меньше на поверхности,это бы означало то,что там их плотность больше,а не меньше.Или я не правильно понял?

    • @pvictor54
      @pvictor54  7 лет назад +5

      Да, это оговорка. Позже на рисунке правее уже всё правильно.

    • @danilkaretkin6825
      @danilkaretkin6825 7 лет назад +6

      спасибо вам за уроки,очень информативно и доступно объясняете!

    • @danilkaretkin6825
      @danilkaretkin6825 7 лет назад +1

      спасибо вам за уроки,очень информативно и доступно объясняете!

  • @razenkovv
    @razenkovv 5 лет назад +1

    Здравствуйте. Не могу понять - почему поверхностного натяжения нет между двумя границами жидкости? Почему сила пов. натяжения действует только на границы жидкости?

    • @pvictor54
      @pvictor54  5 лет назад +1

      Где у жидкости две границы? Что имеется в виду?

    • @razenkovv
      @razenkovv 5 лет назад

      Павел ВИКТОР
      Когда рисуется вид на проволоку сбоку (в выводе формулы для силы пов. натяжения). Почему сила не действует на проволоку посередине? Ведь там же крайние молекулы жидкости тоже находятся на большем расстоянии между собой чем в толще жидкости?

  • @angspb78
    @angspb78 4 года назад

    Почему в стакане вода не принимает форму максимально сократить площадь поверхности а именно форму шар или овал?

    • @7sdfsdfs8
      @7sdfsdfs8 3 года назад +1

      Вода в стакане принимает самую маленькую возможную площадь из предоставленного объёма.

  • @user-ee5jz3pq7d
    @user-ee5jz3pq7d 4 года назад

    Про 11:34 . Правильно ли будет если так сказать? Молекулу на поверхности утянуло вниз и расстояние между соседними молекулами увеличилось и они притянулись друг к другу и снова одну молекулу утянуло вниз. И каким-то образом у поверхности пришла молекула и она притянулась, какая-то молекула утонула и так бесконечно

    • @pvictor54
      @pvictor54  4 года назад +3

      Нет. За молекулой, которую утянуло, следующая молекула не пойдёт, так как её не пустит предыдущая.

    • @user-ee5jz3pq7d
      @user-ee5jz3pq7d 4 года назад +1

      @@pvictor54 аа.Понял, спасибо :)

  • @user-ld7jz2ls2z
    @user-ld7jz2ls2z 4 года назад +1

    Здравствуйте. Я слышал другое объяснение про поверхностное натяжение, которое, видимо, неправильное. Молекулы на поверхности жидкости, чтобы не падать постоянно вниз, начинают притягиваться друг к другу сильнее, компенсируя притяжение нижних молекул, и поэтому расстояние между ними меньше, чем расстояние в глубине воды. Что в этом объяснении неверно?

    • @pvictor54
      @pvictor54  4 года назад +3

      Если расстояние между молекулами меньше, они должны отталкиваться друг от друга.

  • @angspb78
    @angspb78 4 года назад +2

    Больше примеров, а то не ясно для чего это поверхностное натяжение нужно

    • @daniil_goryunov
      @daniil_goryunov 4 года назад

      Там вроде в следующих роликах есть задачи, а так чисто олимпиадная тема)

  • @user-so5rj1dr1r
    @user-so5rj1dr1r 2 года назад

    Павел Андреевич! Скажите, пожалуйста, почему молекулы во внешнем слое должны притягиваться друг к другу? Если говорить о капле воды, тогда понятно: внешний слой тянется внутрь, а отсюда меньше радиус ну и растояние между молекулами. А если вода просто налита в стакан? Внешний слой молекул просто опускается ниже.

    • @pvictor54
      @pvictor54  2 года назад

      При увеличении расстояния между молекулами между ними возникают силы притяжения.

    • @user-so5rj1dr1r
      @user-so5rj1dr1r 2 года назад

      @@pvictor54 но почему они притягиваются сильнее во внешнем слое? Их тянет вниз, они притягиваются сильнее к нижним молекулам, а друг к другу почему? Ведь весь слой опускается

  • @livebright2269
    @livebright2269 7 лет назад +2

    Здравствуйте, помогите разобрать в задаче.
    Кусок льда, имеющий объём 0,01 м3, плавает в воде. Чему равна выталкивающая сила, действующая на лёд со стороны воды? (pл=900кг/м3.).
    Вытылкивающая сила равна произведению плотности вещества на объем погруженного тела на ускорения свободного падения. В данной задаче сила тяжести уравновешивается силой Архимеда. В решениях почему то используют плотность льда, не могу понять почему?

    • @pvictor54
      @pvictor54  7 лет назад +2

      Сила тяжести равна произведению плотности льда на объем куска и на ускорение свободного падения. Такое же значение имеет выталкивающая сила, поскольку кусок льда находится в равновесии.

  • @user-fh4dw9rs3x
    @user-fh4dw9rs3x 4 года назад +1

    Павел Андреевич, кажется у вас ошибка. Не ЛандсберТ, а ЛандсберГ

    • @pvictor54
      @pvictor54  4 года назад +2

      Я знаю, что Ландсберг. Это у меня почерк такой. Или дикция страдает.

    • @user-fh4dw9rs3x
      @user-fh4dw9rs3x 4 года назад

      @@pvictor54 в домашнем задании явно т, извините.

  • @migmamember8742
    @migmamember8742 6 лет назад

    Молекул на поверхности втягивает сила уносящая их вглубь. Но на том месте где молекулы ушли внутрь всё равно же появиться слой новых молекул которые до этого были в нижнем слое. И на них тоже будет действовать сила направленная вниз. Значит, поверхностный слой будет постоянно заменяться новыми?
    А если нет, то какая сила уравновешивает силу тянущую молекулу вниз?

    • @pvictor54
      @pvictor54  6 лет назад +1

      Новые молекулы не пустит та самая сила, что затягивает их внутрь.

  • @user-bz6tn6zq7n
    @user-bz6tn6zq7n 3 года назад

    а можно спросить? А зачем вам наушники??

    • @raideret1883
      @raideret1883 3 года назад

      А звук как будет записываться ?

  • @user-eg9fh1cv6i
    @user-eg9fh1cv6i 6 месяцев назад

    Рассмотрим молекулу находящуюся в толще жидкости. Она взаимодействует с соседями по всем 6 направлениям в координатах x, y, z. Обозначим её потенциальную энергию взаимодействия за 6W.
    Теперь рассмотрим молекулу находящую вблизи к поверхности. Она взаимодействует с соседями по 5 направлениям, значит её потенциальная энергия 5W.
    У какой молекулы потенциальная энергия больше?
    Как известно, сила взаимодействия между молекулами обратно пропорциональна квадрату расстояния. Чтобы растащить молекулы на такое расстояние, где потенциальная энергия взаимодействия между ними будет равна нулю, нужно совершить положительную работу, значит потенциальная энергия отрицательна.
    Отсюда видно, что 5W > 6W, а значит поверхность обладает избыточной энергией
    Коэффициент поверхностного натяжения это ничто иное, как избыточная энергия, деленная на площадь

  • @MrRosSerg
    @MrRosSerg 7 лет назад +5

    Добрый день. Не совсем понял, почему все молекулы, находящиеся на поверхности жидкости, не переместятся внутрь жидкости, если их туда тянут силы? Единственное предположение (которое пришло мне в голову), что эти силы, тянущие молекулы с поверхности внутрь жидкости, компенсируются силами отталкивания от близлежащего к поверхности слоя молекул (т.е. вполне вероятно, что поверхностный слой находится несколько на меньшем расстоянии к своему ближайшему слою внутри жидкости, чем равновесное расстояние между молекулами глубоко внутри жидкости)

    • @pvictor54
      @pvictor54  7 лет назад +3

      Именно так оно и есть!

    • @MrRosSerg
      @MrRosSerg 7 лет назад +1

      Спасибо.

    • @user-jj5nc4tc2m
      @user-jj5nc4tc2m 3 года назад

      Суперобъяснение!!

  • @posthumousremorse3505
    @posthumousremorse3505 5 лет назад

    Не очень ясен механизм, который вы описали при объяснении сил, действующих на молекулы поверхностного слоя. Ведь близлежащие молекулы должны отталкиваться, или меня запутал мякишев?

  • @gh-by9qj
    @gh-by9qj 5 лет назад

    А почему с ростом температуры удельная поверхностная энергия уменьшается?

    • @pvictor54
      @pvictor54  5 лет назад +3

      Уменьшается различие между жидкостью и ее паром. При критической температуре эта разница исчезает, и исчезает поверхность раздела жидкости и пара, а поверхностная энергия обращается в ноль.

    • @user-tk4je9qx8z
      @user-tk4je9qx8z 4 года назад

      @@pvictor54 не понятно почему именно при небольших темпераратурах изменяется поверхностная энергия , ведь при увеличении температуры изменяется кинетическая энергия, не могли ли вы обьяснить в следствие чего уменьшается энергия поверхностного натяжения?

    • @pvictor54
      @pvictor54  4 года назад +2

      @@user-tk4je9qx8z Потому что уменьшается различие в концентрации молекул жидкости и ее насыщенного пара. При критической температуре эта разница и вовсе исчезает.

  • @arnoldenot7011
    @arnoldenot7011 3 месяца назад

    25:05

  • @_zoro.roronoa_1170
    @_zoro.roronoa_1170 2 года назад

    а,вы Павел или Виктор?

  • @AlexMan-wi3mu
    @AlexMan-wi3mu 8 лет назад +1

    У меня чего то не получилась данную книгу скочать, которую вы предлогали.

    • @AlexMan-wi3mu
      @AlexMan-wi3mu 8 лет назад +10

      Врятли. Физика-наука изучающая природу, а граматика- это всеголишь культура общения. То есть граматику можно "опустить".

    • @user-oe7je7tq9c
      @user-oe7je7tq9c 8 лет назад +9

      Феноменальный случай: неграмотный меня переубедил. Ты заслуживаешь уважения, малец.

    • @OnePunchman-jl9fe
      @OnePunchman-jl9fe 5 лет назад

      @@user-oe7je7tq9c да это любой бы сделал

  • @Igor7sky
    @Igor7sky 5 лет назад +1

    Американская космическая станция? Была такая одна всего, поработала с 1973 по 1976 годы и всё. Наверное нужно было сказать международная космическая станция (МКС), правда?

  • @zxccursedghoulsssrank993ruskid
    @zxccursedghoulsssrank993ruskid 8 месяцев назад

    А главное дети, НЕ ЧИТАЙТЕ ЛАНСБЕРГА(все кроме оптики)

    • @pvictor54
      @pvictor54  8 месяцев назад +1

      Вот как раз оптику не читайте, пока не станете студентами-физиками!