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 / 2A
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