У водоплавающих птиц перья и пух остаются сухими. Какое явление здесь наблюдается?
Проявляется явление несмачиваемости. Происходит тогда, когда молекулы жидкости притягиваются сильнее друг к другу, чем к молекулам твёрдого тела. У водоплавающих птиц имеется сальная железа и когда мы наблюдаем как птица чистит клювом свои крылья и перья, на самом деле они жиром из сальной железы смазывают свои перья. Вода не может намочить такие перья и птица спокойно держится на плаву как поплавок.
Для того чтобы понять, почему у водоплавающих птиц перья и пух остаются сухими, необходимо рассмотреть явление, связанное с физическими свойствами жидкости и взаимодействием её с поверхностями. Основное явление, которое наблюдается в данном случае, связано с гидрофобностью и физическими процессами, обеспечивающими защиту пера от намокания.
Гидрофобность — это свойство материала отталкивать воду. Гидрофобность обусловлена химической структурой вещества, покрывающего поверхность. Если поверхность гидрофобная, вода не проникает внутрь материала, а остаётся на его поверхности капельками, которые легко скатываются.
Поверхностное натяжение воды — это явление, возникающее из−за притяжения между молекулами воды. Молекулы воды внутри жидкости притягиваются друг к другу во всех направлениях, а молекулы на поверхности притягиваются только вниз и в стороны. Это приводит к образованию минимально возможной площади поверхности воды.
Когда капля воды попадает на гидрофобную поверхность, вода не растекается, а сохраняет форму капли благодаря действию поверхностного натяжения. Таким образом, вода не проникает в материал, а остаётся на его поверхности.
Строение пера и пуха: Перья птиц имеют особую структуру — центральный стержень и множество мельчайших веточек, которые переплетаются и создают плотную, но лёгкую поверхность. Эта структура препятствует проникновению воды внутрь.
Жировое покрытие пера: Водоплавающие птицы обладают специальной жировой железой, расположенной у основания хвоста. Эта железа выделяет жироподобное вещество, которое птицы размазывают по всем своим перьям, используя клюв. Жировое покрытие обладает гидрофобными свойствами, то есть оно отталкивает воду и создаёт защитный слой, предотвращающий намокание.
Роль жировых веществ: Жировая смазка, нанесённая на перья, усиливает гидрофобное действие благодаря своей химической структуре. Она препятствует проникновению молекул воды в промежутки между волокнами пера.
Угол смачивания: Вода на гидрофобной поверхности формирует капли, а не растекается. Угол между поверхностью воды и гидрофобным материалом, называемый углом смачивания, в случае гидрофобных поверхностей больше 90 градусов.
Скатывание воды: Гидрофобность делает поверхность настолько отталкивающей, что даже при контакте с водой перья остаются сухими. Вода легко скатывается с поверхности пера.
Тhermoregulation: Если перья водоплавающих птиц будут намокать, их способность сохранять тепло резко ухудшится. Благодаря гидрофобным свойствам перья остаются сухими, и птица сохраняет тепло, даже находясь в холодной воде.
Плавучесть: Сухие перья легче мокрых, что позволяет птице легче передвигаться по воде и поддерживать плавучесть.
Таким образом, физическое явление, которое наблюдается у водоплавающих птиц, связано с гидрофобностью их перьев, обусловленной жировым покрытием и особенностями их структуры. Это явление защищает птицу от намокания и обеспечивает её комфортное существование в водной среде.
Пожауйста, оцените решение
