Какую площадь может занимать капля оливкового масла объёмом 0,02см³ при расплывании её на поверхности воды? Без расчета, интуитивно – несколько квадратных метров. А считать – нужно знать плотность масла, длину молекулы и на каком расстоянии друг от друга они выстраиваются на поверхности воды, образуя мономолекулярную пленку. Кстати, именно таким способом Рэлей оценивал размер молекул. автор вопроса выбрал этот ответ лучшим В задаче дано v= 0,02см³ и необходимо вычислить величину S (объем). Объем капли масла будет равняться произведению площади занимаемого пятна и толщины слоя. Допустим, что слой оливкового масла равен одной молекуле, тогда толщина это диаметр данной молекулы. Диаметр молекулы экспериментальный. А вот и само решение задачи: Знаете ответ? |
Содержание
- Какую площадь займет капля оливкового масла объёмом (V)=0,02см (в кубе) при растекании ее на поверхности воды одним слоем?
- Какую площадь займет капля оливкового масла объёмом (V)=0,02см (в кубе) при растекании ее на поверхности воды одним слоем?
- Какую площадь займет капля оливкового масла объёмом (V)=0,02см (в кубе) при растекании ее на поверхности воды одним слоем?
- Как найти площадь капли масла
- Исследовательские работы и проекты
- Способы определения размеров молекул
- Определение размеров молекул
- Практическое получение наночастиц
1. Какую площадь может занять капля оливкового масла объемом 0,02 см3 при расплывании ее на поверхности воды?
2. Определите молярные массы водорода и гелия.
3. Во сколько раз число атомов в углероде массой 12 кг превышает число молекул в кислороде массой 16 кг?
4. Каково количество вещества (в молях), содержащегося в воде массой 1 г?
5. Молярная масса азота равна 0,028 кг/моль. Чему равна масса молекулы азота?
6. Определите число атомов в меди объемом 1 м3. Молярная масса меди М = 0,0635 кг/моль, ее плотность ρ = 9000 кг/м3.
7. Плотность алмаза 3500 кг/м3. Какой объем займут 1022 атомов этого вещества?
8. Под каким давлением находится газ в сосуде, если средний квадрат скорости его молекул v2 = 106 м2/с2, концентрация молекул n = 3 • 1025 м-3, масса каждой молекулы m0 = 5 • 10-26 кг?
9. В колбе объемом 1,2 л содержится 3 •1022 атомов гелия. Чему равна средняя кинетическая энергия каждого атома? Давление газа в колбе 105 Па.
10. Вычислите средний квадрат скорости движения молекул газа, если его масса m = 6 кг, объем V=4,9 м3 и давление р = 200 кПа.
Источник
Какую площадь займет капля оливкового масла объёмом (V)=0,02см (в кубе) при растекании ее на поверхности воды одним слоем?
Вот такое попалось:
№544. Капля масла объемом 0,003 мм3 растеклась по поверхности воды тонким слоем и заняла площадь 300 см2. Принимая толщину слоя равной диаметру молекулы масла, определите этот диаметр.
Из решебника к задачнику «Физика. 9-11 класс» составитель Г. Н. Степанова за 2000 год
Кстати о таких экспериментах.. .
То, что происходит при растекании капли масла по поверхности воды, удобно пояснить, воспользовавшись аналогией. Табун коней пьет воду из длинного желоба. Если число коней таково, что они умещаются вдоль желоба, у воды образуется один ряд (слой) коней, и каждый из них стоит перпендикулярно желобу. Если коней в табуне больше, часть их будет стоять в стороне, представляя собой аналог жирных пятачков на бульоне. (Эту аналогию придумал американский физик Эрик Роджерс. Только у него не кони у желоба с водой, а свиньи у кормушки; мне же кони нравятся больше, чем свиньи. )
Рэлей заполнял водой таз радиусом R = 41 см, т. е. площадью S = 5.27•103 см2. В его опытах с каплями оливкового масла величина m* = 8•10-4 г, т. е. объем капли V = m*/r = 8,88•10-4 см3, где r = 0,9 г/см3 — удельный вес масла. Теперь легко определить длину молекулы оливкового масла: l = m*/prR2 = 1,7•10-7 см. На расстоянии 1 см можно расположить цепочкой 6 млн. таких молекул.
Каждый физик-экспериментатор, думая об опыте Рэлея, должен испытывать чувство зависти.
Разумеется, белой.
Источник
Какую площадь займет капля оливкового масла объёмом (V)=0,02см (в кубе) при растекании ее на поверхности воды одним слоем?
Радиус молекулы масла R=0,85*10(в -7 степени) см
Вот такое попалось:
№544. Капля масла объемом 0,003 мм3 растеклась по поверхности воды тонким слоем и заняла площадь 300 см2. Принимая толщину слоя равной диаметру молекулы масла, определите этот диаметр.
Из решебника к задачнику «Физика. 9-11 класс» составитель Г. Н. Степанова за 2000 год
Кстати о таких экспериментах.. .
То, что происходит при растекании капли масла по поверхности воды, удобно пояснить, воспользовавшись аналогией. Табун коней пьет воду из длинного желоба. Если число коней таково, что они умещаются вдоль желоба, у воды образуется один ряд (слой) коней, и каждый из них стоит перпендикулярно желобу. Если коней в табуне больше, часть их будет стоять в стороне, представляя собой аналог жирных пятачков на бульоне. (Эту аналогию придумал американский физик Эрик Роджерс. Только у него не кони у желоба с водой, а свиньи у кормушки; мне же кони нравятся больше, чем свиньи. )
Рэлей заполнял водой таз радиусом R = 41 см, т. е. площадью S = 5.27•103 см2. В его опытах с каплями оливкового масла величина m* = 8•10-4 г, т. е. объем капли V = m*/r = 8,88•10-4 см3, где r = 0,9 г/см3 — удельный вес масла. Теперь легко определить длину молекулы оливкового масла: l = m*/prR2 = 1,7•10-7 см. На расстоянии 1 см можно расположить цепочкой 6 млн. таких молекул.
Каждый физик-экспериментатор, думая об опыте Рэлея, должен испытывать чувство зависти.
Разумеется, белой.
Источник
Какую площадь займет капля оливкового масла объёмом (V)=0,02см (в кубе) при растекании ее на поверхности воды одним слоем?
Вот такое попалось:
№544. Капля масла объемом 0,003 мм3 растеклась по поверхности воды тонким слоем и заняла площадь 300 см2. Принимая толщину слоя равной диаметру молекулы масла, определите этот диаметр.
Из решебника к задачнику «Физика. 9-11 класс» составитель Г. Н. Степанова за 2000 год
Кстати о таких экспериментах.. .
То, что происходит при растекании капли масла по поверхности воды, удобно пояснить, воспользовавшись аналогией. Табун коней пьет воду из длинного желоба. Если число коней таково, что они умещаются вдоль желоба, у воды образуется один ряд (слой) коней, и каждый из них стоит перпендикулярно желобу. Если коней в табуне больше, часть их будет стоять в стороне, представляя собой аналог жирных пятачков на бульоне. (Эту аналогию придумал американский физик Эрик Роджерс. Только у него не кони у желоба с водой, а свиньи у кормушки; мне же кони нравятся больше, чем свиньи. )
Рэлей заполнял водой таз радиусом R = 41 см, т. е. площадью S = 5.27•103 см2. В его опытах с каплями оливкового масла величина m* = 8•10-4 г, т. е. объем капли V = m*/r = 8,88•10-4 см3, где r = 0,9 г/см3 — удельный вес масла. Теперь легко определить длину молекулы оливкового масла: l = m*/prR2 = 1,7•10-7 см. На расстоянии 1 см можно расположить цепочкой 6 млн. таких молекул.
Каждый физик-экспериментатор, думая об опыте Рэлея, должен испытывать чувство зависти.
Разумеется, белой.
Источник
Как найти площадь капли масла
Исследовательские работы и проекты
Способы определения размеров молекул
Определение размеров молекул
1 способ. Основан на том, что молекулы вещества, когда оно находится в твердом или жидком состоянии, можно считать плотно прилегающими друг к другу. В таком случае для грубой оценки можно считать, что объем V некоторой массы m вещества просто равен сумме объемов содержащихся в нем молекул. Тогда объем одной молекулы мы получим, разделив объем V на число молекул N.
Отсюда объем V0 одной молекулы определяется из равенства
В это выражение входит отношение объема вещества к его массе.
Обратное же отношение
есть плотность вещества,
так что
Плотность практически любого вещества можно найти в доступных всем таблицах. Молярную массу легко определить, если известна химическая формула вещества.
Объем одной молекулы, если считать ее шариком, равен
,
где r — радиус шарика.
Первый из этих двух корней — постоянная величина, равная ≈ 7,4 · 10-9 моль 1/3, поэтому формула для r принимает вид .
Например, радиус молекулы воды, вычисленный по этой формуле, равен rВ ≈ 1,9 · 10-10 м.
Описанный способ определения радиусов молекул не может быть точным уже потому, что шарики нельзя уложить так, чтобы между ними не было промежутков, даже если они соприкасаются друг с другом. Кроме того, при такой «упаковке» молекул – шариков были бы невозможны молекулярные движения. Тем не менее, вычисления размеров молекул по формуле, приведенной выше, дают результаты, почти совпадающие с результатами других методов, несравненно более точных.
2 способ. Метод Ленгмюра и Дево. В данном методе исследуемая жидкость должна растворяться в спирте (эфире) и быть легче воды, не растворяясь в ней. При попадании капли раствора на поверхность воды спирт растворяется в воде, а исследуемая жидкость образует пятно площадью S и толщиной d (порядка диаметра молекул).
Если допустить, что молекула имеет форму шара, то объем одной молекулы равен:
где d – молекулы.
Необходимо определить диаметр молекулы d. В микропипетку набрать 0,5 мл раствора и, расположив ее над сосудом, отсчитать число капель n, содержащихся в этом объеме. Проделав опыт несколько раз, найти среднее значение числа капель в объеме 0,5 мл, а затем подсчитать объём исследуемой жидкости в капле: , где n – число капель в объеме 0,5 мл, 1:400 – концентрация раствора.
В ванну налить воду толщиной 1 – 2 см. Насыпать тальк тонким слоем на лист бумаги, ударяя слегка пальцем по коробочке. Расположив лист бумаги выше и сбоку от ванны на расстоянии 10 – 20 см, тальк сдуть с бумаги. На поверхность воды в ванне из пипетки капнуть одну каплю раствора. Линейкой измерить, средний диаметр образовавшегося пятна D и подсчитываю его площадь. Опыт повторить 2- 3 раза, а затем подсчитать диаметр молекул d.
Объём капли масла можно определить следующим образом: накапать 100 капель из капилляра в сосуд и измерить массу масла в нём. После этого массу, выраженную в килограммах, поделить на плотность масла, которую можно взять из таблицы плотности некоторых веществ (плотность масла растительного 800 кг/м3).
Затем полученный результат поделить на количество капель. Объём капли можно определить также с помощью мерного цилиндра: накапать масло в цилиндр, измерить его объём в см3 и перевести в м3, для чего поделить на 1000000, затем на количество капель масла. После того, как объём капли стал известен нужно капнуть одну каплю масла на поверхность воды, которая налита в широкий сосуд.
Для ускорения реакции предварительно немного нужно нагреть воду – приблизительно до 400С. Масло начнёт растекаться, и в результате получится круглое пятно. После того, как пятно перестанет расширяться, с помощью линейки измерить его диаметр и рассчитать площадь пятна по формуле:
Практическое получение наночастиц
В современном мире в связи с общей тенденцией к миниатюризации большими темпами стала развиваться такая наука, как нанотехнология. Методы нанотехнологии позволяют получить принципиально новые устройства и материалы с характеристиками, значительно превосходящими их современный уровень, что весьма важно для интенсивного развития многих областей техники, биотехнологии, медицины, охраны окружающей среды и др.
Ход работы:
1) Определение объёма капли
=14,13 мм3;
2) Определение объёма капли путём взвешивания.
1. На весы накапали 10 капель растительного масла, измерили массу
- Масса 1 капли m1=0,2 г/10=0,02 г
- Определение объёма капли V=m1/q=0,01г/0,8 г/см3=13 мм3
3) Определяем площадь пятна Sмасла=ПR2=11304 мм2
4) Площадь пятна нефти Sнефти=20*16=32000 мм2
5) Определяем толщину плёнки h=V/S
Для масла h=13/11304=1,2*10-7=120 нм
Для нефтиh=13/32000=4*10-8 м=40 нм
Вывод: В лабораторных условиях можно получать нанопленки
Источник
Какую площадь может занять капля оливкового масла
объемом 0,02 см3 при расплывании ее на поверхности воды?
Дано:
М = 2,7 кг/моль
ρ = 920 кг/м3
NА = 6⋅1023 моль-1
V = 0,02 см3 = 2⋅10-8 м3
Найти:
Smax – ?
Решение:
Минимальная толщина пленки равна диаметру молекулы оливкового масла d.
Соответственно, V = Smax⋅d, Smax = V / d.
Оценим диаметр молекулы масла:
d = 3√V0 , где V0 – объем, приходящийся на одну молекулу.
Замечание. В § 1 учебника размер молекулы оливкового масла уже вычислен, поэтому для определения площади капли Smax
можно пользоваться формулой Smax = V / d.
Вот такое попалось:
№544. Капля масла объемом 0,003 мм3 растеклась по поверхности воды тонким слоем и заняла площадь 300 см2. Принимая толщину слоя равной диаметру молекулы масла, определите этот диаметр.
Из решебника к задачнику «Физика. 9-11 класс» составитель Г. Н. Степанова за 2000 год
Кстати о таких экспериментах.. .
То, что происходит при растекании капли масла по поверхности воды, удобно пояснить, воспользовавшись аналогией. Табун коней пьет воду из длинного желоба. Если число коней таково, что они умещаются вдоль желоба, у воды образуется один ряд (слой) коней, и каждый из них стоит перпендикулярно желобу. Если коней в табуне больше, часть их будет стоять в стороне, представляя собой аналог жирных пятачков на бульоне. (Эту аналогию придумал американский физик Эрик Роджерс. Только у него не кони у желоба с водой, а свиньи у кормушки; мне же кони нравятся больше, чем свиньи. )
Рэлей заполнял водой таз радиусом R = 41 см, т. е. площадью S = 5.27•103 см2. В его опытах с каплями оливкового масла величина m* = 8•10-4 г, т. е. объем капли V = m*/r = 8,88•10-4 см3, где r = 0,9 г/см3 – удельный вес масла. Теперь легко определить длину молекулы оливкового масла: l = m*/prR2 = 1,7•10-7 см. На расстоянии 1 см можно расположить цепочкой 6 млн. таких молекул.
Каждый физик-экспериментатор, думая об опыте Рэлея, должен испытывать чувство зависти.
Разумеется, белой.