Тепловые Явления — Задание 3 ОГЭ по физике №00029682

Идея

Сухие листы не слипаются потому, что их поверхности шероховатые: реально соприкасаются лишь редкие бугорки, а на расстояниях больше нескольких диаметров молекулы притяжение между молекулами уже неощутимо. Жидкость помогает тем, что заполняет неровности и связывает листы сплошной плёнкой — но только если эта плёнка ОДНА, то есть жидкости на двух листах способны слиться друг с другом.

Рассуждаем

Сравним два опыта. Если оба листа смочить ВОДОЙ, то при соприкосновении две водяные плёнки сливаются в одну: между листами оказывается сплошной слой воды, молекулы которого сильно притягиваются и друг к другу, и к бумаге. Листы слипаются.

Теперь наш случай: на одном листе вода, на другом — растительное масло. Вода и масло не смешиваются — это знакомо по любой заправленной маслом воде в стакане, где масло собирается в отдельные капли и плёнку. Причина как раз молекулярная: молекулы воды притягиваются друг к другу гораздо сильнее, чем к молекулам масла, и то же самое верно для молекул масла. Поэтому на границе «вода–масло» притяжение слабое: каждая жидкость «держится за своих», плёнки не сливаются в одну, а остаются двумя разными слоями, которые легко скользят друг по другу.

Сплошного жидкого «мостика» между листами не возникает, и стянуть листы нечему — они не слипнутся. Это и сказано в четвёртом варианте: силы притяжения ВНУТРИ воды и внутри масла больше, чем силы притяжения НА ГРАНИЦЕ между их молекулами.

Почему не подходят остальные варианты. Вариант 1 обобщает опыт с одной жидкостью на «любую жидкость» — а именно это обобщение здесь и ломается: важна не сама влага, а способность двух плёнок слиться в одну. Варианты 2 и 3 ссылаются на электризацию: при соприкосновении двух листов бумаги, да ещё и мокрых, заметного разделения зарядов не происходит (влага, наоборот, стекает заряд), и объяснять слипание смоченных листов электростатикой нельзя. К тому же вариант 3 даёт хоть и верный итог, но по вымышленной причине.

Проверим себя

Проверка «на кухне»: капните воду и масло на одно стекло и попробуйте свести капли — они не сольются, масло соберётся в отдельную линзу. А две водяные капли сливаются мгновенно. Значит между водой и маслом сплошной общей плёнки не получить — то же самое и между нашими листами.

Ещё один признак верного рассуждения: объяснение должно работать в обе стороны. Наше объяснение сразу говорит, когда листы СЛИПНУТСЯ (обе поверхности смочены одной и той же или смешивающимися жидкостями) и когда НЕТ (жидкости несмешивающиеся) — а объяснения через электризацию этого различия не улавливают вовсе.