Povrchové napětí: olej a voda ve srovnání
Mnoho fyzických konceptů je obtížné pochopit, zvláště pro děti a mládež. Experimenty pomáhají objasnit pojmy a teorie, efekt „aha“ je nyní vzdálen jen několik sekund. Pojem povrchového napětí je také snadno pochopitelný. Neptali jste se často, proč se olej a voda nemíchají?
![Olej a voda se obvykle nemíchají.](/f/ea11575c23292d2ee6f0daa078943e18.jpg)
Co potřebuješ:
- Stolní olej
- Mycí prostředek
- voda
- barvivo
- malá skleněná láhev
- Kádinka
Povrchové napětí - co to vlastně je?
- Voda se skládá z mnoha malých částic. Mezi nimi jsou síly přitažlivosti a odporu (soudržnost). To způsobí, že sousední částice vytvoří vazby.
- Propojené částice vody jsou však také mobilní. Jak se šíří všemi směry, vazby se uvolňují a hledají se nové částice, se kterými je vazba možná.
- Tento proces není tak snadno možný na povrchu vody, zde mohou vazby probíhat pouze směrem dolů nebo do nitra vody. Povrch se pak napne a zmenší.
- Povrchové napětí mezi různými kapalinami je velmi odlišné. Například voda má poměrně vysokou hodnotu, zatímco ropa má nižší hodnotu. Platí následující pravidlo: čím větší je přitažlivost mezi částicemi, tím větší je hodnota.
- Tento fyzický koncept také souvisí s mezipovrchovým napětím. K tomu dochází, když se setkají dvě kapaliny s různými hodnotami, např. Voda a olej.
- Tento fyzikální termín by neměl být zaměňován s hustotou nebo viskozitou. Viskozita udává, jak tekutá je tekutina. Hustota udává vztah mezi hmotností a objemem. Ropa má o něco nižší hustotu než voda. Tyto dvě kapaliny se proto přirozeně nemísí.
Měření hustoty oleje - takto to funguje u kuchyňského oleje
Nejen pro vědecký výzkum, ale také pro projekty nebo ...
Experiment - může se smíchat olej a voda?
- Naplňte malou lahvičku - ta se musí vejít do kádinky - trochou rostlinného oleje. Pro ještě vzrušující efekt jej můžete předem vybarvit trochou barviva.
- Naplňte kádinku vodou a vložte do ní láhev s olejem. Obě kapaliny zůstávají od sebe jasně odděleny.
- Nyní do vody přidejte trochu mycího prostředku a promíchejte prstem nebo lžící.
- Nyní můžete pozorovat, že olej vytéká z láhve na hladinu vody.
- Vysvětlení: Vzhledem k rozdílnému povrchovému napětí a mezipovrchovému napětí mezi oběma kapalinami nedochází k míchání. Vzhledem k tomu, že rostlinný olej má také nižší hustotu než voda, nemohou kapaliny navzájem pronikat.
- Mýdlo funguje jako emulgátor, snižuje vysokou hodnotu vody, aby se obě kapaliny nyní mohly smíchat.
Jak nápomocný je pro vás tento článek?