Введение и задача из задачника Кирика 0:01 Учитель просит тишины и проверяет наличие мела. Возвращается к задаче из задачника Кирика о слиянии капелек воды. Формула для расчета количества теплоты при слиянии капелек.
Вопрос учеников и расчет для молекул 1:29 Ученики Саша и Рома задают вопрос о диаметре молекул воды. Учитель предлагает провести расчет для молекул воды. Полученное количество теплоты сравнивается с удельной теплотой парообразования.
Связь поверхностного натяжения и парообразования 4:27 Поверхностное натяжение и парообразование тесно связаны. При критической температуре оба параметра стремятся к нулю. Учитель объявляет следующую тему: давление под искривленной поверхностью жидкости.
Демонстрация с мыльным пузырем 8:00 Учитель показывает демонстрацию с мыльным пузырем. Объясняет, почему пузырек уменьшается в диаметре. Вводит понятие давления Лапласа.
Давление Лапласа и равновесие капли 10:05 Рассматривается равновесие капли в невесомости. Объясняется, что сила поверхностного натяжения уравновешивается силой давления. Вводится понятие лапласова давления.
Формула Лапласа 14:01 Учитель выводит формулу для расчета лапласова давления. Объясняет, как найти силу поверхностного натяжения и давления. Формула Лапласа для сферической поверхности.
Давление внутри и снаружи капли 16:46 Учитель спрашивает, с какой стороны давление больше. Объясняет, что давление больше изнутри капли. Подчеркивает важность этого факта.
Капиллярный подъем 17:37 Жидкость в капилляре поднимается на высоту, равную 2πσcosθ/ρж. В случае полного смачивания θ=0 или 180° высота подъема определяется формулой 2σ/ρж. При полном смачивании образуется полусфера-мениск.
Лапласово давление 19:32 Давление на плоскую поверхность жидкости равно атмосферному. Давление под мениском меньше на величину гидростатического давления. Разница давлений равна лапласову давлению, которое можно вычислить.
Капиллярный подъем при полном смачивании 21:03 Высота подъема жидкости равна 2σ/ρж. При не нулевом краевом угле мениск будет частичным. Давление выше на величину лапласова давления в центре сферы.
Капиллярная депрессия 22:08 При полном несмачивании жидкость стремится уменьшить площадь. Давление на поверхности жидкости больше атмосферного. Разница давлений равна лапласову давлению, что приводит к капиллярной депрессии.
Лапласово давление для цилиндрической поверхности 26:37 Давление под цилиндрической поверхностью равно σ/ρ. Для доказательства используется условие равновесия объема жидкости. Лапласово давление уравновешивается силой поверхностного натяжения.
Лапласово давление для произвольной поверхности 34:04 Для произвольной поверхности можно выделить два главных радиуса кривизны. Лапласово давление вычисляется по формуле σ/ρ1+σ/ρ2. Для сферической поверхности σ/ρ1=σ/ρ2, а для цилиндрической σ/ρ.
Демонстрация с кольцами 37:17 В сосуд с водой опускаются два кольца. Кольца образуют две плоские пленки. Если кольца сомкнутся, образуется изогнутая пленка с плоской серединой.
Образование седловидной поверхности 38:13 Лопнув середину пленки, получается искривленная поверхность. Поверхность имеет специфическую форму седловидной. Давление слева и справа от поверхности одинаково, поэтому лапласово давление равно нулю.
Радиусы кривизны и центры 39:19 Радиусы кривизны р-один и р-два имеют противоположные знаки. Лапласово давление с одной стороны равно нулю, с другой стороны равно сигма на единицу на р-один плюс единица на р-два. Радиусы кривизны одинаковы в любой точке поверхности, но центры кривизны лежат с противоположных сторон.
