وزارة التربية التوجيه الفني العام للعلوم الفيزياء للصف العاشر العروض التقديمية عرض تقديمي بعنوان : التوتر السطحي للسائل المركزاإلقليمي لتطوير البرمجيات التعليمية ما هو التوتر السطحي ؟ • هو ظاهرة.

Download Report

Transcript وزارة التربية التوجيه الفني العام للعلوم الفيزياء للصف العاشر العروض التقديمية عرض تقديمي بعنوان : التوتر السطحي للسائل المركزاإلقليمي لتطوير البرمجيات التعليمية ما هو التوتر السطحي ؟ • هو ظاهرة.

‫وزارة التربية‬
‫التوجيه الفني العام للعلوم‬
‫الفيزياء للصف العاشر‬
‫العروض التقديمية‬
‫عرض تقديمي بعنوان‪:‬‬
‫التوتر السطحي للسائل‬
‫المركزاإلقليمي‬
‫لتطوير البرمجيات التعليمية‬
‫ما هو التوتر السطحي ؟‬
‫• هو ظاهرة تجعل سطح السائل مرنا ً ومشدوداً ‪ .‬والذي‬
‫يسمح للحشرات بالسير على الماء ‪ ،‬وطفو األشياء المعدنية‬
‫الصغيرة‪ ،‬أو أجزاء ورق القصدير على سطح الماء ‪.‬‬
‫تابع ‪/‬‬
‫• وهناك تأثيرات أخرى مثل‪ ،‬ميل السوائل للتكور فى صورة‬
‫قطرات و أن الماء مثال يبلل سطح بعض المواد مثل الزجاج‬
‫بينما يتكور وال يبلل أسطح مواد أخرى مثل الشمع‪ .‬من‬
‫المعروف أيضا أن الماء يرتفع في األنابيب الشعرية و هو‬
‫ما يسمى بالخاص ّية الشعر ّية بينما ينخفض مستوى سطح‬
‫الزئبق فى األنبوبة الشعرية التي تغمر فيه وكذلك هناك‬
‫العديد من الظواهر التي تدل على التوتر السطحي‪.‬‬
‫النظرية الجزيئية والتوتر السطحي‬
‫• سبب التوتر السطحي‬
‫يحدث التوتر السطحي بسبب التجاذب بين جزيئات السائل بواسطة التغير في قوى الجزيئات الداخليّة‪.‬‬
‫في معظم السوائل كل جزيء )‪ (A‬داخل السائل يتأثر بقوى تجاذب متساوية من جميع اإلتجاهات بواسطة‬
‫صلة هذه القوى تساوى صفر‪.‬‬
‫جزيئات السائل المحيطة بة ‪ ،‬ولذا تكون القوى المؤثرة عليه متزنة أى تكون مح ّ‬
‫وعند سطح السائل تسحب الجزيئات )‪ (B‬بواسطة الجزيئات األخرى داخل السائل‪ .‬لماذا؟‬
‫الن القوى المؤثرة على هذا الجزىء تصبح غير متوازنة و السبب فى ذلك‬
‫هو أن جزىء من نصف الكرة العلوى يقع فوق سطح السائل و بذلك يكون عدد الجزيئات الجاذبة فيه‬
‫أقل من تلك الموجودة فى النصف األسفل و تكون هناك محصلة لقوة الجذب إلى داخل السائل ‪.‬‬
‫‪B‬‬
‫‪A‬‬
‫و كلما زاد اقتراب الجزىء من سطح السائل فإن حالة عدم‬
‫اإلتزان تزداد حتى تبلغ فيمتها العظمى عندما يكون‬
‫الجزىء على سطح السائل‪ .‬و لذلك فإن الجزيئات‬
‫الموجودة على سطح السائل تتعرض إلى قوى جذب كبيرة‬
‫فى اتجاه داخل السائل‪ .‬هذه القوى تجعل سطح السائل يميل‬
‫إلى التقلص ليصغر فى المساحة‪ .‬وهذه القوى تسبب قوى‬
‫التوتر لسطح السائل والتى تعرف بقوى التوتر السطحى ‪‬‬
‫‪.‬‬
‫وممااا ساابت تسااتنت ان لزيااادة سااطح السااائل البااد ماان بااذ ااغل لكاي نادفع‬
‫بعض الجزيئات من داخل السائل إلى سطحه و هذا الشغل سيبذ ضد القاوى‬
‫الجاذبااة التاي تجااذب هااذه الجزيئااات إلااى داخاال السااائل اى ضااد قااوى التااوتر‬
‫السطحي‪ .‬وعلية فإن أي جزيء من الجزيئات الموجودة على السطح تكون‬
‫لههه طاقههة وضههع ضههافية باىضههافة لههى تلههك التههي للجههزيء المغمههور تح هت‬
‫السطح‪( .‬طاقة الجزيئات على سطح السائل أكبر مهن طاقهة الجزيئهات داخهل‬
‫السائل)‪.‬‬
‫و يعرف معامل التوتر السطحى لسائل ‪ ‬بأنه ‪:‬‬
‫النسبة بين القوى السطحية والطو العمودي الذي تؤثر عليه القوة ‪.‬‬
‫ووحدته ‪ :‬هي جو ‪ /‬متر مربع ‪.‬‬
‫‪ = F/2L‬‬
‫وهناك تعريف اخر لمعامل التوترالسطحى ‪ ‬بأنه ‪:‬‬
‫الشغل المبذول لزيادة مساحة سطح الغشاء بمقدار الوحدة ‪.‬‬
‫‪ = W / 2A‬‬
‫زاوية التالمس‬
‫عند وضع أنبوبة شعرية فى ناء به ماء فإننا نالحظ‬
‫رتفاع الماء فى األنبوبة الشعرية ويكون شكل سطح الماء مقعر‬
‫وهذا يرجع لى نتيجة أن ‪:‬‬
‫قوة التالصق بين الماء واألنبوبة أكبر من قوة التالصق‪.‬‬
‫وتعرف الزاوية المحصورة بين المماس لسطح السائل وجدار األنبوبة‬
‫باسم زاوية التالمس‬
‫وتكون حادة في حالة الماء‪.‬‬
‫أما في حالة الزئبق فيكون شكل سطح الزئبق محدب‬
‫وتكون زاوية التالمس منفرجة ‪.‬‬
‫ملحوظههة ‪ :‬زاويههة الههتالمس تكههون حههادة ذا كانههت قههوى التالصههق أكبههر مههن قههوى‬
‫التماسك‪ .‬بينما تكون منفرجة ذا كانت قوى التالصق أقل من قوى التماسك ‪.‬‬
‫الخاصية الشعرية‪:‬‬
‫تعرف ظاهرة ا رتفاع السوائل التي تبلل السطح في األنابيب‬
‫الشعرية باسم الخاصية الشعرية‪.‬‬
‫ويعتمد االر تفاع ‪ h‬داخل األنبوبة الشعرية على ‪:‬‬
‫‪-1‬طبيعة السائل‪.‬‬
‫‪ -2‬قطر األنبوبة الشعرية ( كلما قل القطر زاد اال رتفاع ‪.)h‬‬
‫‪2r‬‬