Oberflächeneigenschaften von Flüssigkeiten

Question

Aufgabe

Wenn sie Wasser auf eine hydrophobe Oberfläche geben, stellen Sie fest, dass nicht die gesamte Oberfläche benetzt wird, sondern das Wasser in Form von Tröpfchen vorliegt. Für Übungszwecke nähern wir diese als perfekte Kugeln an und vernachlässigen Benetzungseffekte.
Ermitteln Sie die typische Größe der Wassertropfen! (Hinweis: Minimieren Sie die Gesamtenergie, die sich aus Hubenergie und Oberflächenspannung ( =0.073 ) zusammensetzt.

Problem/Ansatz

Ich konnte keine Formel dafür finden

Answer 1

Salut Lea,

Wenn sie Wasser auf eine hydrophobe Oberfläche geben, stellen Sie fest, dass nicht die gesamte Oberfläche benetzt wird, sondern das Wasser in Form von Tröpfchen vorliegt. Für Übungszwecke nähern wir diese als perfekte Kugeln an und vernachlässigen Benetzungseffekte.
Ermitteln Sie die typische Größe der Wassertropfen! (Hinweis: Minimieren Sie die Gesamtenergie, die sich aus Hubenergie und Oberflächenspannung ( =0.073 ) zusammensetzt.

Ich konnte keine Formel dafür finden

Doch, es gibt sogar eine relativ einfache Formel zur Berechnung dieser Aufgabe:

r_{Wassertropfen} =  √( 3 * σ / (2 * ρ * g) )

Mit den bereits bekannten Werten erhältst du dadurch für die Größe eines Tröpfchens:

r_Wt =  √( 3 * 0,073 N m^-1 / (2 * 10³ kg m^-3 * 9,81 m s^-2) )  =  3,341 * 10^-3 m =  3,341 mm

Schöne Grüße :)

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Herzlichen Dank für deine Hilfe :)