Молекулярная физика. Афанасьев А.Д - 53 стр.

              Из (4) следует, что коэффициент поверхностного натяжения может быть
         определен как величина, равная силе поверхностного натяжения,
         действующего на единицу длины линии, являющейся границей жидкости,
         т. е.
                                          f
                                      σ= .                                       (5)
                                          L
              Сила f направлена перпендикулярно к любому элементу длины L,
         разграничивающей поверхность жидкости, и касательная к ее поверхности.
              Чтобы понять, как возникают силы поверхностного натяжения,
         действующие вдоль поверхности, необходимо принять во внимание, что
         кроме сил притяжения на молекулы поверхностного слоя действуют также и
         другие силы, которые не позволяют этим молекулам переместиться внутрь
         жидкости, т. е. силы со стороны молекул внутреннего слоя. Вблизи же
         поверхности имеет место динамическое равновесие – число молекул,
         выходящих на поверхность каждую секунду из внутренних областей, равно
         числу молекул, уходящих каждую секунду из поверхностного слоя во
         внутренние области.
              Динамическое равновесие возможно лишь при условии, что плотность
         молекул в поверхностном слое меньше, чем внутри жидкости. Поясним это
         утверждение следующим рассуждением. Для того чтобы перейти из
         внутренних слоев в поверхностный, молекуле необходимо “раздвинуть”
         молекулы поверхностного слоя и преодолеть силы притяжения со стороны
         молекул внутренних слоев, стремящихся удержать ее там.
              Чтобы перейти из поверхностного слоя во внутренний (вниз), молекуле
         надо лишь “раздвинуть” молекулы внутреннего слоя. Таким образом,
         молекуле легче перейти из поверхностного слоя во внутренний, чем
         наоборот. Поэтому говорят, что поверхностный слой находится как бы в
         растянутом состоянии. Толщина поверхностного слоя составляет несколько
         молекулярных слоев.
              Возникновение сил поверхностного натяжения удобно представить по
         аналогии со схемой сил, представленных на рис. 5
                        f f                   Через закрепленные блоки перекинута
                                              нить, на которой в вертикальном
                                              направлении                  действует
                                              равнодействующая сила f , а в
                                              горизонтальном направлении в нити
                                              действует сила натяжения f .
       f                                    f
           Рис. 5. Блоки с нитью                 Поверхностное натяжение зависит


                                                     53
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com