Изучение зависимости поверхностного натяжения от температуры. - 5 стр.

UptoLike

Рубрика:

лярного притяжения является взаимодействие мгновенных диполей

(природа этого эффекта – квантовомеханическая).

Поверхность раздела между фазами (жидкость/пар) представ-

ляет собой переходный слой, в котором плотность меняется от

плотности жидкости до плотности пара. При обычных температу-

рах этот слой тонок (его толщина измеряется несколькими молеку-

лярными диаметрами), при повышении температуры переходный

слой

увеличивается.

Молекулы в поверхностном слое находятся в условиях, от-

личных от условий внутри жидкости: внутри жидкости они окру-

жены со всех сторон такими же молекулами, а вблизи поверхности

имеют одинаковых с ними соседей лишь с одной стороны (рис. 2).

Рис.2. Молекулы вблизи поверхности и внутри жидкости

С учетом отрицательности потенциальной

энергии взаимодей-

ствия молекул оказывается, что молекулы в поверхностном слое

должны иметь большую энергию по сравнению с молекулами

внутри жидкости.

Таким образом, поверхностный слой обладает избыточной

энергией, обусловленной различием межмолекулярных взаимодей-

ствий в обеих фазах. Разность между энергией всех молекул (обеих

сред) вблизи поверхности раздела и той энергией, которую эти мо

лекулы имели бы, если бы они находились внутри жидкости, назы-

вается поверхностной энергией

пов

U .

Очевидно, что поверхностная энергия пропорциональна пло-

щади поверхности раздела S:

пов

(1)

Коэффициент

σ называется коэффициентом поверхностного

натяжения (или просто поверхностным натяжением).