Составители:
Рубрика:
116
Так как концентрация молекул в воздухе и паре меньше концентрации
их в жидкости, то результирующая сил, действующих на молекулу В, направ-
лена внутрь жидкости. На все молекулы, расположенные в тонком поверхност-
ном слое, действуют, таким образом, силы, направленные нормально к поверх-
ности жидкости и стремящиеся втянуть молекулы внутрь жидкости. Благодаря
этому
поверхностный слой давит с большой силой на жидкость, создавая в ней
так называемое внутреннее или молекулярное давление.
Для перехода молекулы из глубины жидкости в поверхностный слой ей
нужно совершить работу против сил, действующих в поверхностном слое. Эта
работа совершается за счет кинетической энергии молекул и приводит к увели-
чению их
потенциальной энергии. Таким образом, молекулы в поверхностном
слое обладают избыточной потенциальной энергией.
Известно, что системы, находящиеся в равновесии, характеризуются
минимумом потенциальной энергии. Поэтому свободная жидкость будет при-
нимать форму с минимальной поверхностью. Можно сказать, что поверхност-
ный слой аналогичен упругой растянутой пленке, стремящейся сжаться. Таким
образом, существуют силы, нормальные к контуру
, стремящиеся сократить по-
верхность жидкости, на которую они действуют, и касательные к поверхности
жидкости. Эти силы называются силами поверхностного натяжения
F. К эле-
менту контура длиной
Δl приложена сила
l
F
Δ
⋅
σ
=
Δ
, где σ – коэффициент по-
верхностного натяжения. Выясним физический смысл
σ
. Так как
l
F
Δ
Δ
=σ , то
коэффициент поверхностного натяжения численно равен силе поверхностного
натяжения, действующей на единицу длины контура на поверхности жидкости.
В системе СИ
σ измеряется в ньютонах на метр (Н/м),
σ
зависит от рода жид-
кости, температуры и примесей.
Коэффициент поверхностного натяжения
σ можно определить другим
способом. Изменение площади поверхности жидкости на
S
Δ
связано с совер-
шением работы
S
А
Δσ−
=
Δ . Отсюда следует, что коэффициент поверхностно-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- …
- следующая ›
- последняя »
