ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер 56.1

План решения

Для оценки линейных размеров молекулы оливкового масла используется классический метод «масляного пятна». Суть метода заключается в том, что капля масла, попав на поверхность воды, растекается до тех пор, пока не образует слой толщиной всего в одну молекулу (мономолекулярный слой). Чтобы вычислить диаметр такой молекулы, необходимо знать объём капли и площадь, которую она заняла на поверхности. Таким образом, задача сводится к измерению двух величин: объёма исходной капли и площади полученного пятна.

Необходимые измерения

1. Измерение объёма капли (V). Поскольку одна капля слишком мала для точного измерения, обычно измеряют объём N капель с помощью мерного цилиндра или пипетки-дозатора. Затем объём одной капли находят делением общего объёма на количество капель: V=V_общ/N. 2. Измерение площади пятна (S). На поверхность воды предварительно насыпают тонкий слой талька или мелкого порошка, чтобы контур масляного пятна был хорошо виден. После растекания капли измеряют диаметр получившегося круга (или его форму) с помощью линейки или миллиметровой бумаги. Если пятно имеет круглую форму, площадь рассчитывается по формуле: S=π(d/2)², где d — диаметр пятна.

Расчёт размера молекулы и проверка

Принимая пятно за цилиндр высотой h, равной диаметру молекулы D, и зная, что объём масла не изменился при растекании (V=S·D), можно найти размер молекулы: D=V/S. Подставив сюда значения из предыдущих пунктов, получаем искомую величину. Для проверки правдоподобности результата следует помнить, что типичные размеры органических молекул лежат в диапазоне 10^-9–10^-10 м. Если полученное значение попадает в этот порядок величины, измерения проведены верно.