Поверхностное натяжение. Коныгин С.Б - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СамГТУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

15
Обозначим поверхностное натяжение на этой границе через
12
. С
учетом принятых обозначений, поверхностные энергии системы до и
после соприкосновения будет равны
ssE
I 21
, (6.1)
sE
II 12
. (6.2)
Пусть поверхностная энергия разделенных тел E
I
больше энергии
соединенных тел E
II
. Тогда для того, чтобы разъединить тела,
необходимо перейти из состояния с меньшей энергией в состояние с
большей энергией. Для этого необходимо совершить работу, равную
разности между этими двумя энергиями. И наоборот, при
соприкосновении тел система будет самопроизвольно переходить из
состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией, т.е.
слипаться.
Таким образом, условие прилипания будет следующим
III
EE
. (6.3)
Подставляя значения энергий из формул (6.1) и (6.2), получим
1221
. (6.4)
Если условие (6.4) не выполняется, то при соприкосновении тела
слипаться не будут.
Разница между этими двумя энергиями, отнесенная к единице
поверхности, называется работой адгезии
1221
a
A . (6.5)
Эту работу необходимо затратить на разрыв адгезионного соединения
площадью 1 м
2
.
Если оба тела одинаковы, то вместо адгезии говорят о когезии. В
этом случае поверхностные натяжения тел равны между собой
21
. (6.6)
После соединения тел граница между ними полностью исчезает, т.к.
тела одинаковые. Поэтому поверхностное натяжение после
соприкосновения становится равным нулю
0
12
. (6.7)
Таким образом, работа когезии равна
2
к
A . (6.8)
Величина A
к
также часто называется прочностью на разрыв или
когезионной прочностью.

Страницы