Поверхностное натяжение жидкостей. Артоболевская Е.С - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

РГУНиГ им. Губкина | Москва

Составители: 

Рубрика: 

простой пример. Представим себе пленку жидкости, натянутую на
проволочную рамку, одна из сторон которой (с длиной /) может пе-
ремещаться (рис.3).
Рис.3. Пленка жидкости, натянутая на рамку
Благодаря стремлению поверхности уменьшиться, на проволочку
будет действовать сила, которую на подвижной части рамки можно не-
посредственно измерить. Эта сила определяется производной от энер-
гии по координате вдоль направления действия силы:
Так как площадь поверхности одной стороны пленки S = xl, то F = —ol
(сравни с формулой 2). Это и есть сила, действующая на отрезок /
рати и обусловленная поверхностным натяжением на одной из сто-
рон пленки (так как пленка имеет две стороны, то всего на отрезок
действует сила, вдвое большая). Знак минус показывает, что эта сила
направлена внутрь поверхности пленки. Для сравнения ниже приве-
дены значения коэффициента поверхностного натяжения раздела жи-
дкость/пар при температуре 20°С для различных веществ.
Жидкость/пар мН/м
Ртуть 484
Вода 72,75 ± 0,25
Глицерин 64
Бензол 29
Гексан 18,4
Двуокись углерода 1,16
Поверхностное натяжение характеризует различие в межмолеку-
кярных взаимодействиях в обеих фазах, образующих поверхность раз-
дела, а в случае границы жидкость/пар вдали от критической тем-
прературы - молекулярные силы сцепления в данной фазе (см. при-
ложение). Таким образом, необходимым и достаточным условием су-
ществования поверхности раздела, а следовательно, и поверхностного
натяжения, является, во-первых, наличие сил притяжения между моле-
кулами, приводящих к конденсации» и, во-вторых, различие в величине
этих сил в граничащих фазах. В связи с этим становится понятным
уменьшение поверхностного натяжения с ростом температуры вплоть
до обращения его в нуль в критической точке, где исчезает различие
между жидкостью и паром.
Величина поверхностного натяжения может сильно меняться при
введении в жидкость примесей. Существует целый класс так называ-
емых поверхностно активных веществ (ПАВ), способных адсорбиро-

Страницы