Чудеса капиллярных явлений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное бюджетное общеобразовательное

учреждение города Москвы "Школа № 2001"

Лабораторная работа

Чудеса капиллярных явлений

Выполнил ученик 4 «О» класса

ГБОУ г.Москвы "Школа №2001"

Семин Александр

Научный руководитель

Бахтина Алла Антоновна

Москва

2018

Содержание

Аннотация

Введение

1. Обзор литературы

1.1 Капиллярность

1.2 Адгезия

1.3 Когезия

2. Материалы и методы, результаты

2.1 Опыт "Жидкость жидкости рознь"

2.2 Опыт с пекинской капустой

2.3 Химический анализ жидкости с помощью газеты

2.4 Опыт с подкрашенной водой

Выводы

Благодарности

Список литературы

Приложения

Аннотация

«Отыщи всему начало и ты многое поймешь!» Козьма Прутков

Мы живём в мире удивительных природных явлений. Я задумался над вопросом: каким это таким загадочным и чудесным образом вода из земли попадает на самый верх дерева?

Я провел простой эксперимент. Взял зеленку, палочку для суши, небольшую ёмкость. Опустил палочку в зеленку и увидел ,как зеленка медленно «ползет» по палочке вверх. Этот опыт доказал, что дерево, даже мертвое, способно «поднимать» жидкость на определенную высоту. (Приложение 1) .Объяснение этому явлению следующее: в стволе дерева клетки древесины образуют тончайшие трубочки, каналы, по которым за счет капиллярных сил вода поднимается на высоту.

Изучению капиллярности, благодаря которой возможны жизнедеятельность животных и растений, явления в быту, технике, а также поиску способов практического применения полученных знаний в жизни посвящена моя работа .

Введение

Объект исследования - явление подъема или опускания жидкости в капиллярах -- узких трубках, каналах произвольной формы, пористых телах.

Предмет исследования - капиллярные явления в живой и неживой природе.

Цель проекта - объяснить удивительные природные явления, явления в быту, технике с точки зрения раздела физики, изучающего теорию капиллярных явлений.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. изучить теоретический материал о капиллярных явлениях;

2. провести серию экспериментов по выявлению капиллярности;

3. проанализировать результаты экспериментов и сделать заключение о практическом применении полученных знаний ;

4. оформить результаты проведенной работы в виде презентации.

Методы исследования:

-изучение и обобщение теоретической информации;

-проведение экспериментов;

-анализ полученных данных.

1. Обзор литературы

1.1 Капиллярность

капиллярность практический эксперимент

Капиллямрность или капиллярный эффект -- явление подъема или опускания жидкости в капиллярах -- узких трубках, каналах произвольной формы, пористых телах.

Я опустил тонкую трубочку в подкрашенный мыльный раствор и увидел подъем жидкости в моём капилляре. Пористая губка впитала жидкость с поверхности ( Приложение 2).

Опыт с толстым и тонким капилляром показал, что высота подъема жидкости зависит от толщины трубки: чем тоньше капилляр, тем больше высота поднятия жидкости (Приложение 3)

Капиллярные явления - это результат адгезии и когезии.

1.2. Адгезия

Адгезия-межмолекулярные силы притяжения между поверхностными слоями разных веществ. ^* Мениск -вогнутая или выпуклая поверхность жидкости.

1.3. Когезия

Смачивание и несмачивание - понятия относительные: жидкость смачивает одну твердую поверхность, не смачивает другую. Например, вода смачивает стекло, но не смачивает парафин (приложение 4), ртуть не смачивает стекло, но смачивает чистые поверхности металлов.

Когезия - межмолекулярные силы притяжения в объёме данного тела.

2. Материалы и методы, результаты

2.1 Опыт "жидкость жидкости рознь"

В опыте я использовал стекло, мыльный раство , масло, капилляры.

На стекло капнул мыльный раствор и масло. Капли на поверхности получились разными: капля масла «стоит горбом», капля мыльного раствора растеклась. Вывод: жидкость, содержащая мыльный раствор лучше смачивает поверхность и выше поднимается по капилляру, чем масло( Приложение 5).

Теперь понятно, почему в воду для стирки добавляют стиральный порошок! Вода лучше проникает внутрь волокон, из которых сделана материя, дальше пробирается по капиллярам и вымывает из трещинок и трубочек микроскопические грязинки.

2.2 Опыт с пекинской капустой

Я провел опыт с пекинской капустой. Для опыта использовал два листа пекинской капусты, воду , подкрашенную зеленкой и фукарцином. Результат оценил через 12 часов. Листья капусты окрасились в цвета растворов фукарцина и зеленки (приложение 6).

Этот опыт показывает, как благодаря капиллярному эффекту растения получают воду с питательными веществами из почвы. Но вместе с водой в растения и их плоды могут поступать и вредные вещества. Именно поэтому нельзя собирать грибы и ягоды вдоль дорог и в экологически неблагоприятных местах.

2.3 Химический анализ неизвестной жидкости с помощью газеты

В опыте использовались зеленка, йод, духи, полоска газетной бумаги .

Смешал 2,5 мл духов, 2-3 капли йода и зеленки.

Поместил в полученный раствор полуску газетной бумаги.

Оценил результат через 30 минут: выше всех «поднялись» духи, слегка окрашенные зеленкой, затем коричневая полоска йода, медленнее всех поднималась зеленка (приложение 7).

Вывод: закон смачивания и проникновения жидкости в капилляры вещества позволяет проводить ученым анализ химического состава неизвестных жидкостей путем разделения их с помощью физического явления капиллярности.

2.4 Опыт с подкрашенной водой

капиллярность практический эксперимент

Для этого опыта я использовал два стакана с подкрашенной акварельными красками водой, пустой стакан,закрученные листы бумажного полотенца. Благодаря капиллярным силам вода поднимается по скрученным листам бумажного полотенца и затем с помощью силы тяжести перетекает в пустой стакан (приложение 8).

Этот опыт раскрывает принцип работы масляного светильника, свечей, лампад, систем полива комнатных растений .

Выводы

Выполнив исследовательскую работу, я пришел к следующим выводам:

1) капиллярные явления чрезвычайно распространены:

-в природе (проникновение влаги из почвы в растения, в стебли и листья; капиллярность почвы (по мельчайшим сосудам влага из глубины перемещается к поверхности почвы, если хотят уменьшить испарение влаги, то почву рыхлят, разрушая капилляры, с целью увеличения притока влаги из глубины почву укатывают, увеличивая количество капиллярных каналов); в капиллярах кровеносных сосудов происходят основные процессы, связанные с дыханием и питанием живых организмов;

- науке,технике, производстве (подвод смазки к деталям автомашин фитильным способом; учет в строительной практике подъема влаги из почвы по порам строительных материалов (использование гидроизоляции); при производстве писчей бумаги и бумаги для оргтехники;

-быту (удаление влаги полотенцем, губками, салфетками; использование моющих и стирающих средств; использование фитилей в керосиновых и масляных лампах; использование фломастеров и капиллярных ручек; использование тест-полосок в глюкометрах; создание систем для поливки растений; использование водонепроницаемой ткани; использование специальной бумаги для принтеров.

2) результат капиллярных явлений зависит от силы взаимодействия молекул внутри жидкости (когезии) и от силы взаимодействия молекул твердого тела с молекулами жидкости (адгезии); чем тоньше капилляр, тем выше поднимается жидкость, чем лучше жидкость смачивает поверхность, тем выше уровень подъёма жидкости в капилляре;

3) полученные знания о капиллярной силе необходимо уметь с пользой применять в реальной жизни: создание систем поливки для комнатных растений, сушка мокрой обуви с помощью газеты, выбор бумаги для обеспечения экономного расхода чернил в принтере, рыхление почвы и др.

Благодарности

Выражаю благодарность своему научному руководителю Бахтиной Алле Антоновне за ценные советы при планировании исследования и рекомендации по оформлению работы, моей маме Некрасовой Елене Анатольевне за помощь в организации проведения опытов в домашних условиях , фотосъемке материалов для работы, моим одноклассникам за участие в совместных опытах, обсуждении и задаваемые вопросы.

Список литературы

1. А.Дмитриев. Как понять сложные законы физики. 100 Простых и увлекательных опытов для детей и их родителей . Litres, 2017

2. Научная энциклопедия школьника. «ЗАО Издательский Дом Ридерз Дайджест», 2011

3. Энциклопедия наука. «Дорлинг Киндерсли Лимитед», Лондон 1993.

4. Физика. О.Ф.Кабардин, «Просвещение», Москва, 1991

5. http://phscs.ru/

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

Размещено на Allbest.ru