Поверхностное натяжение жидкостей. Артоболевская Е.С - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

РГУНиГ им. Губкина | Москва

Составители: 

Рубрика: 

Рис.2. Силы, действующие на молекулы, находящиеся а)
внутри жидкости, б) вблизи поверхности жидкости
При увеличении поверхности раздела, т.е. при переводе части моле-
кул из глубины жидкости в пограничный слой, необходимо совершить
работу против некомпенсированных у границы раздела межмолеку-
,
1
1ярных сия. Таким образом, поверхностный спой обладает избыточной
энергией, обусловленной различием межмолекулярных взаимодействий в
обеих фазах. Разность между энергией всех молекул (обеих сред)
вблизи поверхности раздела и той энергией, которую его молекулы
имели бы, если бы они находились внутри жидкости, называется
поверхностной энергией U
ttw
,
Очевидно, что поверхностная энергия пропорциональна площадп S
поверхности раздела:
(1)
Коэффициент о называется коэффициентом поверхностного натяже-
ния (или просто поверхностным натяжением). Поверхностное натя-
жение зависит от природы соприкасающихся сред и их состояния.
Известно, что люба* система стремится достигнуть состояния с
наименьшей потенциальной энергией. Поэтому поверхность жидкости
стремится уменьшить свою площадь. Именно с этим связано стрем-
ление капелек жидкости (или пузырьков газа) принять сферическую
форму. В этом отношении тонкий поверхностный слой действует на-
подобие резиновой оболочки, которой окружен объем жидкости. Воз-
никающие в этом слое поверхностные силы, действующие вдоль повер-
хности, всегда стремятся привести к сокращению площади поверхно-
сти. Однако, в отличие от упругой пленки, натяжение которой воз-
растает при ее растяжении, величина поверхностного натяжения не
изменяется при изменении площади поверхности.
Наряду с "энергетическим" определением можно ввести "силовое"
определение поверхностного натяжения. Физический смысл "силового"
определения состоит в том, что когда поверхность ограничена пинией
или контуром (периметром смачивания) длины /, то поверхностное
натяжение можно представить как отношение силы F, приложенной
нормально к линии, ограничивающей поверхность, к длине этой ли-
нии (сила действует в плоскости, касательной к поверхности раздела
и направлена в сторону уменьшения площади поверхности, т.е. внутрь
пленки):
(2) Для иллюстрации
вышесказанного можно рассмотреть следующлй

Страницы