Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

VIII Всероссийская Интернет - олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее"

Всероссийская Интернет-олимпиада школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых в области наносистем, наноматериалов и нанотехнологий "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!"

Физика (7-11 класс): 06. Прыгающие капли

Рис.1 Кадры высокоскоростного видео: формирование подпрыгивающей капли.

Оказывается, достаточно маленькие капли при слиянии могут подпрыгивать (рис. 1).

1. Объясните, откуда в капле берется энергия для прыжка и почему прыгают только относительно маленькие капли. Рассчитайте энергию, высвобождающуюся при слиянии двух капель воды радиусом 7 мкм. (2,5 балла)

2. Оцените начальную скорость и максимальную высоту, на которую может подпрыгнуть капля, образовавшаяся при слиянии двух одинаковых капель радиусом 7 мкм. Однако, высота прыжка таких капель, как правило, не превышает нескольких миллиметров (рис. 2а). Поясните, почему расчетная величина отличается от экспериментальной. (3 балла)

3. Очевидно, что обладающая избыточной энергией капля воды далеко не всегда будет прыгать. Предложите подробный механизм подпрыгивания капли. (3 балла)

Рис. 2 Поверхность трубки второго типа: а) слияние растущих капель конденсата может сопровождаться подпрыгиванием итоговой капли. б) микроструктура поверхности.

В поисках оптимальных материалов для конденсационных теплообменников (например, змеевиков) ученые исследовали 2 типа металлических трубок. Первый тип – это обычные медные трубки, второй – медные трубки, последовательно обработанные горячим щелочным раствором хлорита натрия и фторированным силаном (рис. 2б). Оказалось, что только на трубках второго типа наблюдались прыгающие капли (рис. 2а).

4. Как меняется смачиваемость поверхности медной трубки на каждом из этапов модификации? Почему капли не хотят прыгать на поверхности обычной медной трубки, но отлично прыгают на модифицированной? Ответы поясните. (2 балла)

5. Поясните, как именно влияет модификация поверхности медной трубки на эффективность конденсации водяного пара и на эффективность теплообмена. Какую роль при этом, помимо прочего, играют прыгающие капли? (3,5 балла)

 

Прикрепленные файлы:
06.pdf (395.12 Кб.)

 



Решение

Крупа
Крупа

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.