ของไหล 3 (ความตึงผิวของของเหลว)

ของไหล 3.2

ความตึงผิวของของเหลว

Multiple Choice

นักเรียนคิดว่า ถ้านำเข็มเย็บผ้า วางแนวราบบนผิวน้ำที่อยู่นิ่ง โดยวางอย่างแผ่วเบา สิ่งที่สังเกตได้คือข้อใด ?

• เข็มเย็บผ้าจมลงในน้ำ

• เข็มเย็บผ้าลอยน้ำ

ความตึงผิว (Surface Tension)

ความตึงผิว (Surface Tension)

• ความตึงผิว เกิดจากแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของของเหลว

• แรงตึงผิว อยู่ในแนวสัมผัสของของเหลว

• ผิวของของเหลวมีลักษณะเหมือนแผ่นฟิล์มที่ขึงตึง

Multiple Choice

รูปร่างของห่วงด้าย หลังเจาะฟิล์มน้ำสบู่ภายในห่วงแล้วมีรูปร่างอย่างไร

• รูปสี่เหลี่ยม

• รูปวงกลม

• รูปสามเหลี่ยม

• รูปหลายเหลี่ยม

Multiple Choice

จากผลที่เกิดขึ้น แรงที่ฟิล์มน้ำสบู่กระทำต่อห่วงด้ายมีทิศทางอย่างไร

• ทิศของแรงตั้งฉากกับ เส้นด้ายทุกผิวสัมผัส

• ทิศของแรงขนานกับ เส้นด้ายทุกผิวสัมผัส

สรุป

• เมื่อเจาะฟิล์มน้ำสบู่ทำให้ฟิล์มในห่วงด้ายขาด ห่วงด้ายมีรูปร่างเป็นรูปวงกลม เนื่องจากแรงของฟิล์มน้ำสบู่มีทิศทางตั้งฉากกับเส้นด้ายทุกผิวสัมผัส

• แรงดึงผิวของของเหลว มีทิศทางขนานกับผิวของเหลวและตั้งฉากกับขอบผิวของเหลวที่สัมผัสกับวัตถุ และสมบัติในการยึดของเหลวด้วยแรงดึงผิวคือ ความตึงผิว

ผลของความตึงผิว : แมลงจิงโจ้น้ำ (water strider) สามารถวิ่งบนผิวน้ำได้

การซึมตามรูเล็ก (Capillary Action)

แรงระหว่างโมเลกุล มี 2 แบบ

• แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลชนิดเดียวกัน เรียกว่า แรงเชื่อมแน่น (Cohesive Force)

• แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลต่างชนิดกันเรียกว่า แรงยึดติด (Adhesive Force)

การโค้งของผิวของของเหลวและการซึมตามรูเล็ก

• แรงเชื่อมแน่นระหว่างโมเลกุลน้ำมีขนาดน้อยกว่าแรงยึดติดระหว่างน้ำกับแก้ว

• แรงเชื่อมแน่นระหว่างโมเลกุลปรอทมีขนาดมากกว่าแรงยึดติดระหว่างปรอทกับแก้ว

ความตึงผิว

• ความตึงผิวของของเหลว $\gamma$   หมายถึง อัตราส่วนของแรงดึงผิว F ต่อความยาว l ที่ตั้งฉากกับแรงตลอดแนวที่แรงกระทำ 

•  $\gamma=\frac{F}{l}$  

•  $\gamma$   ความตึงผิว หน่วยเป็น N/m 

•  F          แรงดดึงผิว หน่วยเป็น N

• l            ความยาวที่ตั้งฉากกับแรงตลอดแนวที่แรงกระทำ หน่วยเป็น m

Multiple Choice

ขณะที่ห่วงวงกลมกำลังจะหลุดออกจากผิวของเหลว มีผิวของเหลวสัมผัสกับห่วงวงกลมกี่ด้าน อย่างไร

• 2 ด้าน ด้านซ้าย และด้านขวา

• 2 ด้าน ด้านใน และด้านนอก

• 1 ด้าน ด้านนอก

• 1 ด้าน ด้านซ้าย

Multiple Choice

ความตึงผิวของของเหลวชนิดเดียวกัน มีค่าแตกต่างกันหรือไม่

• เท่ากัน

• แตกต่างกัน

Multiple Select

ข้อความใดต่อไปนี้ถูกต้อง

• 1.แรงดึงผิวมีทิศทางตั้งฉากกับผิวของเหลว

• 2.ห่วงเส้นด้ายบนฟิล์มน้ำสบู่มีรูปร่างเป็นวงกลมเนื่องจากแรงดึงผิวมีทิศทางตั้งฉากกับขอบผิวของเหลว

• 3.ห่วงเส้นด้ายบนฟิล์มน้ำสบู่มีรูปร่างเป็นวงกลมเนื่องจากโครงลวดมีรูปร่างเป็นวงกลม