chất lỏng hiện tượng căng bề mặt chất lỏng

Ngày soạn: 7/4/2013 Ngày dạy: 9/4/2013 Tiết 73 CHẤT LỎNG HIỆN TƯNG CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG I MỤC TIÊU 1.kiến thức - Hiểu cấu trúc chuyển động nhiệt chất lỏng - Hiểu tượng căng mặt lực căng mặt theo quan điểm lượng 2.Kỹ - Giải thích tượng thuộc tượng căng mặt II CHUẨN BỊ - Bộ thí nghiệm xà phòng : Một khay đựng xà phòng, khung kẻm tròn có sợi … - Tranh vẽ phân tử chất lỏng ( Cấu trúc trật tự gần ) III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn đònh lớp học 1) Kiểm tra củ : + Câu 01 : Đònh nghóa viết công thức nở dài ? + Câu 02 : Đònh nghóa viết công thức nở khối ? + Câu 03 : Chó số thí dụ ứng dụng nở nhiệt ? 2) Nội dung giảng : Phần làm việc giáo viên I CẤU TRÚC CHẤT LỎNG 1) Mật độ phân tử Mật độ phân tử chất lỏng lớn gấp nhiều lần mật độ phân tử chất khí gần mật độ phân tử chất rắn 2) Cấu trúc trật tự gần Chất lỏng có cấu trúc trật tự gần nghóa hạt hạt khác gần kề phân bố có trật tự , xa hạt nói tính trật tự dần Phân bố trật tự gần không cố đònh hạt chất lỏng dời chỗ chuyển động nhiệt 3) Chuyển động nhiệt chất lỏng : GV thuyết giảng : Trong chất lỏng phân tử gần xếp theo trật tự đònh , giữ nhóm phân tử , nhóm nhỏ phân tử có trật tự lại kết hợp với cách hỗn độn chất lỏng Với cách xếp có lỗ trống không Phần ghi chép học sinh I CẤU TRÚC CHẤT LỎNG 1) Mật độ phân tử Mật độ phân tử chất lỏng lớn gấp nhiều lần mật độ phân tử chất khí gần mật độ phân tử chất rắn 2) Cấu trúc trật tự gần Chất lỏng có cấu trúc trật tự gần nghóa hạt hạt khác gần kề phân bố có trật tự , xa hạt nói tính trật tự dần Phân bố trật tự gần không cố đònh hạt chất lỏng dời chỗ chuyển động nhiệt 3) Chuyển động nhiệt chất lỏng : Trong chất lỏng, phân tử tương tác với phân tử khác gần Nó dao động quanh vò trí cân tạm thời lúc, tương tác nhảy sang vò trí lại dao động quanh vò trí cân tiếp tục 4) Thời gian cư trú Là thời gian phân tử dao động quanh vò trí cân tạm thời Khoảng thời gian có độ lớn trung bình vào bậc 10 -11 Nhiệt độ cao thời gian cư có phân tử Như cấu trúc phân tử chất lỏng có phần giống cấu trúc chất kết tinh phạm vi nhỏ ( khỏang vài ba lần kích thước phân tử ) phạm vi lớn cấu trúc không giữ trật tự đặn chất kết tinh Chất lỏng có cấu trúc phân tử giống chất vô đònh hình Do chuyển từ trạng thái vô đònh hình sang trạng thái lỏng thực cách liên túc 4) Thời gian cư trú GV thuyết giảng : Mỗi phân tử chất lỏng luôn dao động hỗn độn quanh vò trí cân xác đònh Sau khỏang thời gian phân tử chuyển dời tới lổ trống, dao động quanh vò trí cân để lại vò trí cân cũ lỗ trống … Đây chế tính lỏng II HIỆN TƯNG CĂNG MẶT NGOÀI Thí dụ : Một đinh ghim nhờn mỡ mặt nước 1) Thí nghiệm GV : tiến hành hay mô tả thí nghiệm tranh vẻ Nhúng khung chữ nhật làm thép mảnh có cạnh AB di chuyển dể dàng vào nước xà phòng , lấy nhẹ nhàng Nếu để mặt khung nằm ngang AB bò di chuyển tới vò trí A’B’ màng xà phòng bò co lại - Hiện tượng chứng tỏ : Từ mặt thoáng chất lỏng có lực tác dụng lên AB ⇔ lực gọi mặt B B B' P 2F A A A P trú cáng ngắn Ở nhiệt độ không cao, chất lỏng có cấu trúc gần với chất rắn vô đònh hình → Thời gian cư trú chất rắn vô đònh hình lớn nhiều II HIỆN TƯNG CĂNG MẶT NGOÀI Thí dụ : Một đinh ghim nhờn mỡ mặt nước Giọt nước có dạng hình cầu Bong bóng xà phòng lơ lững có dạng hình cầu 1) Thí nghiệm - Dùng khung hình chữ nhật làm giây thép mảnh có cạnh CD di chuyển dể dàng dọc theo hai cạnh BC AC - Nhúng thẳng đứng khung vào nước xà phòng lấy nhẹ nhàng ta màng xà phòng hình chữ nhật Màng xà phòng khối dẹt dung dòch xà phòng - Nếu ta nâng khung cho nằm ngang quan sát thấy Chuyển động bò kéo phía cạnh AB màng xà phòng thu bé diện tích lại Học sinh vẽ hình B A B' A' 2) Lực căng mặt Nếu ta cho mặt chất lỏng giống màng căng, gây lực tác dụng lên CD Lực gọi lực căng mặt “Lực căng mặt đặt lên đường giới hạn mặt vuông góc với nó, có phương tiếp tuyến với mặt khối chất lỏng có chiều cho lực có tác dụng thu nhỏ diện tích mặt chất lỏng” Lặp đặt thí nghiệm hình vẽ Học sinh vẽ hình A' P 2) Lực căng mặt GV : Hiện tượng AB dòch chuyển giải thích ta công nhận từ mặt thóang chất lỏng có lực tác dụng lên AB gọi lực mặt Thanh CD phải đủ mảnh để trọng lượng nhỏ ngòai F Nhì hình vẽ em cho biết lực căng mặt màng xà phòng tác dụng phương chiều F ? lên Ta móc thêm gia trọng để cân với HS : Lực F có phương tiếp tuyến với mặt thóang vuông góc đường giới hạn mặt thóang Chiều làm giảm diện tích mặt thóang GV : Trình bày phần độ lớn lực mặt ngòai P = 2F Ở thí nghiệm : Đối với lớp có HS giỏi – GV thuyết giảng giải thích tượng mặt ngòai theo phương pháp cấu trúc Khi phân tử sâu lòng chất lỏng lực hút phân tử khác lên cân Khi phân tử gần mặt thóang hợp lực lực hút phân tử lên không cân mà hướng vào chất lỏng Các phân tử sát mặt thóang có xu hướng bò kéo vào lòng chất lỏng, nghóa có xu hướng làm cho diện tích mặt thóang giảm căng Một khối lỏng có mặt thóang dạng cho diện tích có giá trò nhỏ có Nếu ngọai lực tác dụng mặt thóang mặt cầu lực căng mặt Độ lớn lực căng mặt F tỉ lệ với độ dài l đường giới hạn mặt khối chất lỏng : F = δ l σ : hệ số căng mặt ( Suất căng mặt chất lỏng ) F :Lực căng mặt (N) l : Độ dài đường giới hạn mặt Tính chất thu nhỏ diện tích mặt chất lỏng sinh từ lực tương tác phân tử lớp mặt với phân tử lòng chất lỏng Một phân tử lớp mặt chòu lực hút hướng không gian phía * Các khối chất lỏng không chòu tác dụng ngoại lực ( trọng lực ) có dạng hình cầu hình có diện tích mặt nhỏ ứng với thể tích đònh 3) Cũng cố : 1) Mô tả mật độ phân tử chuyển động nhiệt phân tử chất lỏng 2) Trình bày lực căng mặt ngòai( điểm đặt, phương, chiều độ lớn) 3) Hãy nêu hai đặc trưng cấu trúc chất lỏng ? 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời câu hỏi ; 2; - Làm tập : 1; 2;