Мыльные пузыри «живут» всего несколько секунд, а иногда и минут. Почему они такие нестабильные? А также здесь вы узнаете два рецепта изготовления мыльных пузырей для эксперимента!
Мыльный пузырь - это просто тонкая водная пленка, которая отделяет определенный объем газа от внешней атмосферы.
Но чистая вода сама по себе не создаст пузыря. Ему нужны помощники. Конечно, виноваты физика и химия. Скорее, основные свойства этого интересного вещества.
Вода проявляет так называемое поверхностное натяжение, которое можно рассматривать просто как результат стремления молекул к компании своего партнера.
На поверхности жидкости присутствуют молекулы воды с определенным дисбалансом. В направлении, где находятся молекулы, образующие атмосферу или другое смежное вещество, у них отсутствует идентичный помощник. Жидкость не любит это - и пытается компенсировать это.
Это создает область на поверхности воды, мало чем отличающуюся от «мембраны», которая способна нести, к примеру, водомер. Эта область слишком «энергична», чтобы сделать чистую воду пузырем.
Чтобы создать мыльные пузыри, как следует из названия, необходимо обеспечить компонент мыла водой. Он оседает на границе воды и окружающей среды ( то есть воздуха). Это уменьшит поверхностное натяжение воды.
И так, мы разобрались как образуются мыльные пузыри. Но почему они разрушается довольно быстро?
Что разрушает мыльные пузыри?
Дело в гравитации, и ещё нескольких факторах. Когда мыльный пузырь не влияет на притяжении нашей планеты, пузырь живет примерно вдвое дольше.
Мыльный пузырь в идеале должен иметь правильную конструкцию. Водный слой должен быть равномерно толстым. Однако сила тяжести заставляет жидкость накапливаться в нижней части, где пузырь массивный, в то время как в верхней части вода исчезает, а слой становится тоньше.
Аналогично, молекулы, которые понижают поверхностное натяжение, накапливаются в нижней части. На вершине появляется дефицит. Уменьшение количества соединения приводит к уменьшению действия вещества. Это означает, что в верхней части постепенно обнаруживается относительно больше материала с более высоким поверхностным натяжением, чем в нижней - и пузырь становится нестабильным. Проводя соответствующие эксперименты, вы можете легко убедиться, что мыльные пузыри обычно начинают лопаться сверху.
Кроме того, в верхней части пузырька, после того как часть поверхностных молекул покинула поверхность пузырька, поверхность воды больше не защищает от высыхания этим крошечным слоем.
Это явление также ускоряет разрушение мыльного пузыря. Поверхностный слой теперь незащищенных молекул воды диффундирует в окружающий газ - и, таким образом, толщина слоя воды в верхней части пузырька еще больше уменьшается.
Вы можете увидеть эффект высыхания, когда закрываете мыльный пузырь в каком-то небольшом воздухонепроницаемом «укрытии» - например, в стеклянной банке.
Такой мыльный пузырь "живет" гораздо дольше. Фактически, в стекле есть только ограниченное количество воздуха, а также есть ограничение на количество молекул воды, которое этот воздух может принять, прежде чем он станет насыщенным. Когда наступает насыщенное равновесие, молекулы воды из пузырька больше не будут принимать воздух в стекле. Пузырь перестает высыхать.
По той же причине (высыхание) мыльные пузыри держатся дольше, когда окружающий воздух очень влажный (например, после дождя).
Почему мыльные пузыри круглые?
Сферическая форма обусловлена поверхностным натяжением воды. Водная пленка создает сферу просто потому, что в этом состоянии она имеет минимальную площадь поверхности - и, следовательно, оптимальное состояние, когда только минимальное количество поверхностных молекул воды «несчастно».
Когда два мыльных пузыря встречаются и не лопаются при столкновении - они образуют общую водную мембрану между ними.
На первый взгляд вы заметите, что эта мембрана выпирает в больший пузырь. Также здесь играет роль и Физика.
Воздух в пузырьках находится под определенным давлением - и он всегда немного выше, чем давление окружающей атмосферы. Чем меньше пузырь, тем выше давление, необходимое для поддержания его поверхности - для шара соотношение объема и поверхности тела изменяется неравномерно по мере его изменения. Большая сфера имеет относительно меньшую поверхность (по объему), чем маленькая сфера.
Разница давлений внутри и снаружи мыльного пузыря дает такую картину. Буква гамма обозначает поверхностное натяжение, а буква r обозначает радиус пузырька. Можно видеть, что меньшее отношение увеличивает давление, необходимое для поддержания стабильности пузырька.
Таким образом, если встречаются два пузырька разных размеров, их общая стенка обязательно должна выпячиваться в направлении, где существует меньшее давление - и это имеет место с большим.
Лучшие рецепты приготовления мыльной жидкости:
2-3 чашки весны
4 литра воды
3 столовые ложки глицерина
... смешать и заполнить банки.
Другой рецепт также содержит сахар.
100 сахарных швов с 400 мл воды
3 чайные ложки соли
1 л воды
150 мл весны
15 мл глицерина
... все перемешать и наполнить банками.
Спасибо что читаете данную статью! Всем Бобра!)
P.s. не забывайте ставить лайки, а также подписывайтесь на канал=)