До каких пор растекается капля масла на воде

Обновлено: 25.04.2024

Размер молекулы

Шестьдесят лет назад лорд Рэлей наблюдал за растеканием масла по воде. В то время, когда ученые строили различные предположения о размерах молекул, он догадался, что самый тонкий слой масла, который может полностью покрыть водную поверхность, будет иметь толщину как раз в одну молекулу, и решил определить эту толщину. Рэлей представил себе растекание капли масла как хаотическое движение молекул, карабкающихся друг на друга и сваливающихся назад, пока каждая не достигнет поверхности воды и не сможет прицепиться к воде (эти масла состоят из молекул с длинной цепью, на одном конце которых находится химическая группа, имеющая сродство к воде). Как только все молекулы масла расположатся таким способом, они будут держаться в виде мономолекулярного покрова и перестанут стремиться к дальнейшему растеканию (фиг. 130).

Фиг. 130. Масло на воде.

_{Капля масла, нанесенная на чистую поверхность воды, растекается и покрывает ее слоем толщиной в одну молекулу. Молекулы масла, вероятно, стоят «дыбом» подобно ворсу на ковре.}

Если масла как раз достаточно для данной поверхности воды, слой будет иметь толщину в одну молекулу, и все молекулы будут плотно упакованы по вертикали, подобно ворсинкам бархата. При меньшем количестве масла останутся участки открытой воды. Если масла будет

Лорд Рэлей вымыл и заполнил водой круглый большой таз, имевший 82 см в поперечнике. На поверхность воды он поместил взвешенную каплю масла и наблюдал, как оно растекается и закрывает всю поверхность. Затем он опять взял чистую воду и каплю меньшего размера, затем еще меньшую, пока не дошел до такой капли, которая уже не могла полностью закрыть всю поверхность. Как же он обнаружил, что закрыта не вся поверхность?

Если перед опытом распылить на поверхности порошок, можно изменить свойства поверхности. Поэтому Рэлей после масла распылял камфару (помните детскую забаву?). Пока поверхность воды была полностью покрыта маслом, камфара не находила чистой воды, по которой она могла бы танцевать, но когда капля масла была мала, на поверхности открывались участки чистой воды.

Условия приведенной ниже задачи 5 следуют за ходом вычислений Рэлея. Используя результаты его измерений, определите размеры молекул масла.

Задача 5. Измерение размеров молекулы

Рэлей наносил каплю оливкового масла на чистую воду в большом сосуде. Для простоты примем, что сосуд был прямоугольным с размером зеркала воды 0,55 м х 1,00 м (это даст ту же площадь, что и в круглом тазу, взятом Рэлеем).

Движение камфары показало, что масла как раз достаточно для покрытия всей поверхности (капля масла весит 8 /₁₀ мг, или 0,00000080 кг). Плотность масла равна 900 кг/м 3 (что составляет 0,90 от плотности воды). Предположим, что плотность остается такой же и в очень тонкой пленке.

(Помните, что поскольку масло менее плотно, чем вода, его объем должен быть больше объема той же массы воды.)

а) Определите толщину масляной пленки, образующейся при растекании капли по воде.

б) Допустим, что Релей был прав и пленка, достаточная для остановки движений камфары, имеет толщину в одну молекулу. Поверим химикам, что это масло имеет «длинные» молекулы, один конец которых сильно притягивается водой. Какой вывод можно сделать из вопроса (а) относительно размеров молекул?

Длина молекул очень мала; чтобы образовать линию в 1 см их требуются миллионы. В те времена, когда Рэлей производил свои измерения, ученые делали грубые, поспешные предположения о размере и массе молекул; их косвенные догадки основывались на трении в газах, на рассеянии солнечного света в небе молекулами и на некоторых сомнительных электрических аргументах. Здесь же был поразительно простой эксперимент и, вероятно, надежный.

С тех пор метод был улучшен и обобщен многими, особенно Ленгмюром в США. Оливковое масло, которое применял Рэлей, было неопределенной смесью маслянистых веществ. Позднейшие исследователи применяли чистые химические соединения, часто используя несколько членов «гомологического ряда» (или, иначе, химической семьи). Например, Ленгмюр применял «жирные кислоты». Их получают из природных жиров и масел, и они дают мыло, соединяясь с натрием или калием. Они имеют длинные молекулы с одним инертным, а другим «кислым» концом, который притягивается водой. Существует целый ряд таких соединений, причем молекула каждого представителя этого ряда больше своего предшественника на один атом углерода и два атома водорода. Очень давно химики изобразили молекулы различных членов этих рядов структурными формулами, подобными трем приведенным на стр. 222.

Грубой аналогией такого представления является стадо свиней у длинной кормушки. Подобно тому как один конец молекулы растительного масла «любит» воду, голова свиньи ткнется к пище, свиньи карабкаются и толкаются, пока все не достигнут кормушки. Если стадо слишком велико, неудовлетворенные будут ожидать в стороне (подобно толстым каплям избыточного масла на воде). Если число свиней будет подобрано точно по длине кормушки, они образуют слой в одно животное, причем все расположатся перпендикулярно кормушке. Если свиней слишком мало, то они расположатся произвольно и у кормушки останутся свободные места.

она будет растекаться до тех пор, пока не растечётся толшиной в одну молекулу! дальше всё, растекаться уже некуда.

Беспредельно - не может! Будет растекаться, пока не образуется мономолекулярный слой. А дальше этот слой будет разрушаться.

Растекание масла прекратится задолго до того, как она достигнет толщины в 1 молекулу. Дело в том, что масло, как и любая другая жидкость, имеет поверхностное натяжение, хотя и меньшее, чем у воды. Количественно, поверхностное натяжение равно работе, которую нужно совершить, чтобы увеличить поверхность жидкости на единицу площади. Чем сильнее растекается капля масла, тем больше площадь ее поверхности, тем большую работу нужно совершить. Эта работа совершается под действием силы тяжести. Для простоты рассуждений предположим, что первоначально "капля" имела форму куба со стороной 2 см и лежала на поверхности воды (реально так не бывает, но так проще объяснить) . Тогда площадь поверхности капли равна 6*2*2=24 см^2, а объем - 8 см^3.
Предположим, что при растекании капля сохраняет форму прямого параллелепипеда, и рассмотрим две ступени растекания, на каждой из которых площадь поверхности пленки увеличивается в 100 раз.
На первой ступени размеры пленки будут 20*20*0,02 см. Значит площади нижней поверхности капли масла (на границе с водой) и верхней поверхности масла (на границе с воздухом) стали равны 20*20=400 см^2 каждая, в сумме 800 см^2. Площадь боковой поверхности при этом стала равна 4*20*0,02=1,6 см^2. Таким образом, площадь поверхности стала 801,6 см^2, т. е увеличилась на 801,6-24=777,6 см^2.
На второй ступени размеры пленки будут 200*200*0,0002 см. Сумма площадей верхней и нижней поверхности равна 2*200*200=80000 см^2, площадь боковой поверхности 4*200*0,0002=0,16 см^2, Таким образом, площадь поверхности стала 80000,16 см^2, т. е увеличилась на 79198,56 см^2. Значит на второй ступени нужно создать в 79198,56/777,6=101,85 большую площадь, т. е ЗАТРАТИТЬ в 101,85 раз большую работу, чем на первой ступени.
Примем плотность масла 0,75 г/см^3 (что недалеко от истины, впрочем само по себе значение не важно, просто при таком значении проще считать) , тогда масса капли равна 6 г.
В первоначальном состоянии (кубик 2*2*2 см) масло обладало потенциальной энергией (относительно поверхности воды) E=m*g*h, где m - масса капли (0,006 кг) , g - ускорение свободного падения (10 м/с^2), h - высота центра тяжести капли (1 см=0,01 м) , Е=0,0006 Дж.
При растекании масса масла (и ускорение свободного падения) не изменяются, только на каждой ступени в 100 раз уменьшается высота центра тяжести. Тогда после первой ступени потенциальная энергия масла уменьшилась в 100 раз и стала равна равна 0,000006 Дж, и на первой ступени выделилось
0,0006-0,000006=0,000594 Дж. Аналогично, на второй ступени выделилось 0,000006-0,00000006=0,00000594 Дж, т. е в 100 раз меньше, чем на первой.
Таким образом, на каждой из рассмотренных ступеней за счет потенциальной энергии выделяется в 100 раз меньше энергии, чем на предыдущей, а на увеличение поверхности на каждой ступени, начиная со второй нужно затратить в 100 раз большую энергию. Очевидно, что настанет такой момент, что потенциальной энергии слоя масла не хватит на увеличение поверхности и масло перестанет растекаться. И такой момент настанет ЗАДОЛГО до того, как слой масла станет мономолекулярным.

нет, она будет растекаться до тех пор, пока толщина слоя не окажется равной размерам наименьшей частицы масла

До каких пор будет растекать капля масла, помещенная на поверхность в широком сосуде?

До тех пор, пока толщина пленки, образованной каплей масла, не будет равна диаметру молекулы, из которых состоит масло.

Как известно, капли маслянистой жидкости растекаются по поверхности воды, образуя тонкую пленку?

Как известно, капли маслянистой жидкости растекаются по поверхности воды, образуя тонкую пленку.

Почему при некоторой толщине пленки масло перестает растекатся?

Сделайте предположение?

Если на поверхность воды капнуть каплю масла, то до каких пор она будет растекаться?

Как, зная объем капли и площадь масляного пятна, определить диаметр молекулы масла?

Почему капля масла не растекается в растворе спирта?

Капля масла объёмом 0?

Капля масла объёмом 0.

005 мм³ растекалась по поверхности воды тонким слоем и заняла площадь 500 см².

Принимая толщину слоя равной диаметру молекулы масла, определите этот диаметр.

Какую площадь может занять капля оливкового масла объемом 0, 02 кубсм при расплывании ее на поверхности воды?

Капля маслянистой жидкости попадает на поверхность воды и растекается, образуя тонкую пленку?

Капля маслянистой жидкости попадает на поверхность воды и растекается, образуя тонкую пленку.

Обязательно ли эта пленка закроет всю поверхность воды?

(своими словами а не скопированное).

. Может ли капля растительного масла беспредельно растекаться по поверхности воды?

Капля масла объемом v = 10 ^ - 5 cм3 растекается на поверхности воды в пятно площадью примерно S = 50см2 ?

Капля масла объемом v = 10 ^ - 5 cм3 растекается на поверхности воды в пятно площадью примерно S = 50см2 .

Оцените толщину слоя масла и сделайте заключение о размерах молекул этого масла.

Поместите на поверхность воды каплю маслянистой жидкости?

Поместите на поверхность воды каплю маслянистой жидкости.

Понаблюдайте, что происходит с каплей.

Может ли капля беспредельно растекаться по поверхности воды?

Может ли толщинатолщина такой плёнки стать как угодно малой?

Позволяет ли опыт оценить размеры отдельной молекулы?

Какие данные для этого необходимы?

Капли бензина растекаться по поверхности воды образуют тонкую плёнку?

Капли бензина растекаться по поверхности воды образуют тонкую плёнку.

Может ли толщина такой пленки стать как угодно малой?

На этой странице сайта вы найдете ответы на вопрос До каких пор будет растекать капля масла, помещенная на поверхность в широком сосуде?, относящийся к категории Физика. Сложность вопроса соответствует базовым знаниям учеников 5 - 9 классов. Для получения дополнительной информации найдите другие вопросы, относящимися к данной тематике, с помощью поисковой системы. Или сформулируйте новый вопрос: нажмите кнопку вверху страницы, и задайте нужный запрос с помощью ключевых слов, отвечающих вашим критериям. Общайтесь с посетителями страницы, обсуждайте тему. Возможно, их ответы помогут найти нужную информацию.

0, 3 * m1 = N * 0, 2 0, 1 * N = 0, 3 * M m1 = 2M M = 1, 2 кг.

Потому что перемещение , cкорость, ускорение - величины векторные и работать с векторами труднее чем с проекциями.

Ответ : Объяснение : Дано : S₁ = S / 4V₁ = 72 км / чS₂ = 3·S / 4V₂ = 15 м / с____________Vcp - ? Весь путь равен S. Время на первой четверти пути : t₁ = S₁ / V₁ = S / (72·4) = S / 288 чВремя на остальной части пути : t₂ = S₂ / V₂ = 3·S / (15·4) = 3..

Удельная теплота плавления (кристаллизации) свинца y = 25 кДж / кг O = ym = 25 * 8 = 200 кДж.

1. скорость тела при равноускоренном движении - это величина, равная отношению пути ко времени, за которое он пройдёт 2. Чтобы определить скорость при равноускоренном движении, надо путь, пройденным телом за какой - то промежуток времени, разделить ..

Скорость показывает быстроту изменения положения тела. Для определения скорости необходимо пройденный путь разделить на время. Пройденный путь лучше измерять в метрах, а время в секундах . Тогда скорость будет в метрах / секунду. И все эти единиц..

Неудобство - неточные( или относительные) получаемые данные из - за отсутствия шкалы. Общее, наверно, в том, что принцип измерения был приблизительно одинаков. Жидкость, залитая в термометр(ртуть) поднималась и опускалась под действием температур, ..

Дано : V = 60км / ч t = 20мин = 1 : 3ч S - ? Решение : S = Vt = 60 * 1 : 3 = 20км Ответ : 20км.

Первый вариант 20мин = 1 / 3 часа. 1 / 3 * 60 = 20 (км) Второй вариант 60км / ч = 1км / мин. 1 * 20 = 20 (км).

S = 0, 25км = 250м V = 5м / с t = S / V = 250 / 5 = 50c.

© 2000-2022. При полном или частичном использовании материалов ссылка обязательна. 16+
Сайт защищён технологией reCAPTCHA, к которой применяются Политика конфиденциальности и Условия использования от Google.

3. Может ли капля растительного масла беспредельно растекаться по поверхности воды?

А) может, ей ничего не препятствует

б) Нет, будет растекаться до тех пор, пока толщина слоя не окажется равной размером наименьшей частицы масла

Мельчайшие частицы из которых состоят различные вещества называются.

А) атомами б)молекулами

Составные части мельчайших частиц вещества называютсяа) атомами б) молекулами.

Б Нет будет растекаться до тех пор пока толщина слоя не окажется равной размером наименьшей частицы масла а атомами б молекулами.

До каких пор будет растекаться капля масла помещенная на плоскую поверхность воды в широком сосуде?

До каких пор будет растекаться капля масла помещенная на плоскую поверхность воды в широком сосуде.

Какое из следуйщих утверждений неверное?

А) Молекулы состоят из атомов Б) Скорость движения молекул связана с температурой вещества В) Молекулы одного и того вещества состоят из одинаковых атомов присущих только ему Г) Атомы являются мельчайшими частицами данного вещества.

Верно ли это суждение : Вещество состоит из мельчайших частиц - атомов и молекул, и доказательством этому служит явления диффузии?

Верно ли это суждение : Вещество состоит из мельчайших частиц - атомов и молекул, и доказательством этому служит явления диффузии.

Какие опыты подверждают что вещества состоят из мельчайших частиц?

Какие опыты подверждают что вещества состоят из мельчайших частиц.

Мельчайшей частицей вещества, сохраняющей его свойства, является?

Броуновская частица Г.

1. До каких пор будет растекаться капля масла, помещенная на поверхность воды в широком сосуде?

Капля нефти растекается по поверхности воды, образуя тонкую плёнку нефти?

Капля нефти растекается по поверхности воды, образуя тонкую плёнку нефти.

Как связана наименьшая толщина плёнки с размером молекул, из которых состоит нефть.

Какие опыты подтверждают что вещества состоят из мельчайших частиц?

Какие опыты подтверждают что вещества состоят из мельчайших частиц.

Какие опыты подтверждают что вещества состоят из мельчайших частиц?

Какие опыты подтверждают что вещества состоят из мельчайших частиц.

Какие опыты подтверждают , что вещества состоят из мельчайших частиц ?

0, 3 * m1 = N * 0, 2 0, 1 * N = 0, 3 * M m1 = 2M M = 1, 2 кг.

Удельная теплота плавления (кристаллизации) свинца y = 25 кДж / кг O = ym = 25 * 8 = 200 кДж.

Дано : V = 60км / ч t = 20мин = 1 : 3ч S - ? Решение : S = Vt = 60 * 1 : 3 = 20км Ответ : 20км.

Первый вариант 20мин = 1 / 3 часа. 1 / 3 * 60 = 20 (км) Второй вариант 60км / ч = 1км / мин. 1 * 20 = 20 (км).

S = 0, 25км = 250м V = 5м / с t = S / V = 250 / 5 = 50c.

До каких пор будет растекаться капля масла, помещённая на поверхность воды в широком сосуде?

Как, зная объём капли масса, определить диаметр молекулы масла?

До ширины в 1 - ну молекулу

(но это не точно).

Пожалуйста помогите очень срочно нужно решить задачу по физике : капля масла объёмом 0?

Пожалуйста помогите очень срочно нужно решить задачу по физике : капля масла объёмом 0.

002 мм3 растекалась по поверхности воды тонким слоем , площадь которого 100 мм2.

Принимая толщину слоя равной диаметру молекулы масла, определите этот диаметр ответ в мм.

Капля масла объёмом 1, 8мм2 растекается по поверхности воды, не смешиваясь с водой?

Капля масла объёмом 1, 8мм2 растекается по поверхности воды, не смешиваясь с водой.

Диаметр молекулы масла равен 0, 0000009мм.

Найдите площадь масляного пятна и выразите ответ в метрах квадратных.

Капля масла объемом 0, 3 мм 3 растеклась по поверхности воды тонким слоем зная что средний диаметр молекулы масла равен 0, 000001 мм определите площадь слоя масла на поверхности воды?

Капля масла объемом 0, 3 мм 3 растеклась по поверхности воды тонким слоем зная что средний диаметр молекулы масла равен 0, 000001 мм определите площадь слоя масла на поверхности воды.

Капля масла объемом 0?

Капля масла объемом 0.

005 мм в кубе растеклась по поверхности воды тонким слоем.

Зная что средний диаметр молекулы ≈0.

0000001 определите площадь слоя масла.

Капля масла объёмом 0?

Капля масла объёмом 0.

3 мм3 растеклась по поверхности воды тонким слоем.

Зная, что средний диаметр молекулы масла равен, 0, 000001 мм, определите площадь слоя масла на поверхности воды.

Капля масла объёмом 0?

Капля масла объёмом 0.

3 мм3 растеклась по поверхности воды тонким слоем.

Зная, что средний диаметр молекулы масла равен, 0, 000001 мм, определите площадь слоя масла на поверхности воды.

Капля масла объёмом 0?

Капля масла объёмом 0.

3 мм3 растеклась по поверхности воды тонким слоем.

Зная, что средний диаметр молекулы масла равен, 0, 000001 мм, определите площадь слоя масла на поверхности воды.

Капля масла объёмом 0?

Капля масла объёмом 0.

3 мм3 растеклась по поверхности воды тонким слоем.

Зная, что средний диаметр молекулы масла равен, 0, 000001 мм, определите площадь слоя масла на поверхности воды.

Капли масла растекаюсь за поверхности воды образуют тонкую плёнку может ли толщина этой плёнки стать как угодно малый почему?

Капли масла растекаюсь за поверхности воды образуют тонкую плёнку может ли толщина этой плёнки стать как угодно малый почему.

Может ли капля растительного масла беспредельно растекаться по поверхности воды?

0, 3 * m1 = N * 0, 2 0, 1 * N = 0, 3 * M m1 = 2M M = 1, 2 кг.

Удельная теплота плавления (кристаллизации) свинца y = 25 кДж / кг O = ym = 25 * 8 = 200 кДж.

Дано : V = 60км / ч t = 20мин = 1 : 3ч S - ? Решение : S = Vt = 60 * 1 : 3 = 20км Ответ : 20км.

Первый вариант 20мин = 1 / 3 часа. 1 / 3 * 60 = 20 (км) Второй вариант 60км / ч = 1км / мин. 1 * 20 = 20 (км).

S = 0, 25км = 250м V = 5м / с t = S / V = 250 / 5 = 50c.

Читайте также: