Явище молекулярного тиску на рідину, викликане, тяжінням молекул поверхневого шару до

З механіки відомо, що рівноважним станам системи відповідає мінімальне значення її потенційної енергії. Звідси випливає, що вільна поверхня рідини прагне скоротити свою площу. З цієї причини вільна крапля рідини приймає кулясту форму.

Рідина поводиться так, як ніби по дотичній до її поверхні діють сили, що скорочують (стягують) цю поверхню. Ці сили називаються силами поверхневого натягу.

Сила поверхневого натягу- сила, спрямована по дотичній до поверхні рідини, перпендикулярно ділянці контуру, що обмежує поверхню, в сторону її скорочення.

Fпов = σl, де σ-поверхневий натяг, що характеризує силу поверхневого натягу, що діє на одиницю довжини кордону поверхні

Наявність сил поверхневого натягу робить поверхню рідини схожою на пружну розтягнуту плівку, з тією лише різницею, що пружні сили в плівці залежать від площі її поверхні (т. Е. Від того, як плівка деформована), а сили поверхневого натягу не залежить від площі поверхні рідини.

Так як будь-яка система мимоволі переходить в стан, при якому її потенційна енергія мінімальна, то рідина повинна мимоволі переходити в такий стан, при кото? Ром площа її вільної поверхні має найменшу величи? Ну.

Вимірювання ступеня змочування вельми важливо в багатьох галузях промисловості (лакофарбова, фармацевтична, косметична і т.д.). Наприклад, на лобові стекла автомобілів наносять особливі покриття, які повинні бути стійкі проти різних видів забруднень. Склад і фізичні властивості покриття стекол і контактних лінз можна зробити оптимальним за результатами вимірювання контактного кута.

Наприклад, популярний метод збільшення видобутку нафти за допомогою закачування води в пласт виходить з того, що вода заповнює пори і видавлює нафту.

Капілярні явища - фізичні явища, зумовлені дією поверхневого натягу на межі розділу змішуються середовищ. До капілярних явищ відносять зазвичай явища в рідких середовищах, викликані викривленням їх поверхні, що межує з ін. Рідиною, газом або власним паром.

Викривлення поверхні веде до появи в рідині додаткового капілярного тиску Dp. величина якого пов'язана з середньою кривизною r поверхні рівнянням Лапласа: Dp = p1- p2 = 2s12 / r. де (s12 - поверхневий натяг на межі двох середовищ; p1 і p2 - тиск в рідині 1 і контактує з нею середовищі (фазі) 2. У разі увігнутої поверхні рідини (r 0) знак Dp змінюється на зворотний. Капілярний тиск створюється силами поверхневого натягу , що діють по дотичній до поверхні розділу. Викривлення поверхні розділу веде до появи складової, спрямованої всередину об'єму однієї з контактуючих фаз. Для плоскої поверхні розділу (r = ¥) така складова відсутня і Dp = 0.

Капілярні явища охоплюють різні випадки рівноваги і руху поверхні рідини під дією міжмолекулярних сил і зовнішніх сил (в першу чергу сили тяжіння).

Висота підняття рідини в капілярній трубці h визначається уравновешиванием лапласовского і гідростатічесого тисків:

Висота підйому (опускання) рівня рідини в капілярі буде дорівнює:

ρ - щільність рідини

σ - поверхневий натяг

R - радіус сферичної форми меніска

Капілярні явища можна спостерігати не тільки в трубках,

але і в вузьких щілинах. Якщо опустити в воду дві скляні пластини так, щоб між ними утворилася вузька щілина, то вода між пластинами підніметься, і тим вище, чим ближче вони розташовані. Капілярні явища відіграють велику роль в природі і тих? Ніку. Безліч дрібних капілярів є в рослинах. В деревах по капілярах волога з грунту піднімається до вершин дерев, де через листя випаровується в атмосферу. У грунті є капіляри, які тим вужче, ніж щільніше грунт. Вода з цих ка? Піллярам піднімається до поверхні і швидко випаровується, а земля стає сухою. Рання весняна оранка землі руйнує капіляри, т. Е. Зберігає подпочвенную вологу і збільшує урожай.

У техніці капілярні явища мають величезне значення, на? Приклад, в процесах сушіння капілярно-пористих тіл і т. П. Біль? Шое значення капілярні явища мають в будівельній справі. Наприклад, щоб цегляна стіна не сирів, між фундаментом будинку і стіною роблять прокладку з речовини, в якому немає Капілья? Ляров. У паперовій промисловості доводиться враховувати Капілья? Лярность при виготовленні різних сортів паперу. Наприклад, при виготовленні паперу її просочують спеціальним зі? Ставом, закупорюють капіляри. У побуті капілярні явища використовують у гніт, в промокальним папері, в пір'ї для по? Дачі чорнила і т. П.

Схожі документи:

Сили тяжіння (), які проявляються в радіусі молекулярного дії, при подальшому зближенні молекулна відстані. перехідний шар збільшується. Молекули в поверхностномслое знаходяться в умовах, відмінних від умов внутріжідкості. внутріжідкості.

молекул і силам молекулярного взаємодії, будь-якої рідини. на доказ «молекулярної пам'яті води» про тих температурах і тиску. (Явище. Поверхностногослоя відрізняються від властивостей води, яка є всередині. Тяжіння полярних молекул к. Викликаних.

перевершувати зовнішнє давленіенажідкость. §64. Поверхневий натяг. Поверхневе натяженіе- явленіемолекулярногодавленіянажідкость. визванноепрітяженіеммолекулповерхностногослоя до молекуламвнутріжідкості. Поверхнева енергія.

викликані. молекулярного дії, то виникає рівнодіюча сила, спрямована внутрьжідкості. В результаті в поверхностномслое з'являються сили тяжіння між молекулами. на енергетичний підхід до розгляду явленіяповерхностного.

внутрьжідкості. Таким чином, підсумкові сили всіх молекулповерхностногослоя надають нажідкостьдавленіе. зване молекулярним (або внутрішнім). Молекулярноедавленіе ні.