Молекулярная физика. Ларионов А.Н - 5 стр.

                                    5

соприкасающихся между собой упругих шаров. Число соударений молекул
обратно пропорционально свободному объему между молекулами, следова-
тельно, и вязкость жидкостей обратно пропорциональна свободному объему.
Для одного моля жидкости свободный объем равен V0-b, где V0 – молярный
объем жидкости, а b – объем, занимаемый молекулами при их плотной упа-
ковке, аналогичный поправке b в уравнении Ван-дер-Ваальса. Таким образом,
вязкость жидкости η может быть описана формулой:
                              η=C/( V0-b),
где С – константа. Эта формула, впервые предложенная А.И. Бачинским, при-
менима для многих вязких жидкостей.
      Я.И. Френкель, исходя из характера теплового движения жидкости, по-
казал, что температурная зависимость вязкости жидкости должна выражаться
формулой:
                                         ∆E p
                            η =A ⋅ exp          ,
                                         kT
где ΔЕр – глубина потенциальной ямы, в которой находится каждая молекула.
      Свойства жидкости можно описать, рассматривая потенциальную энер-
гию молекулы, находящейся внутри жидкости, по отношению к потенциаль-
ной энергии молекулы вне жидкости. Потенциальная энергия молекулы внут-
ри жидкости меньше потенциальной энергии молекулы вне жидкости. По-
верхностный слой жидкости находится в иных условиях, чем весь объем жид-
кости. Для перевода молекулы из жидкости наружу необходимо преодолеть
потенциальный барьер, то есть совершить работу. Средняя энергия теплового
движения молекул жидкости недостаточна, чтобы совершить эту работу, по-
этому жидкость сохраняет свой объем.
      На каждую молекулу жидкости действуют силы притяжения со стороны
окружающих молекул, удаленных от нее на расстояние, не превышающее
1,5·10-9 м, то есть находящихся (центрами) внутри сферы радиусом r=
=1,5·10-7м (рис.3), называемой сферой молекулярного действия. Поскольку
                      радиус самих молекул составляет приблизительно R=
                      =5·10-10 м, то r≈3R, то есть радиус сферы молекуляр-
                      ного действия приблизительно равен полутора диамет-
                      рам молекулы. Следовательно, каждая молекула жидко-
                      сти взаимодействует только с непосредственно приле-
                      гающими к ней соседними молекулами. Силы, с кото-
                      рыми эти молекулы действуют на рассматриваемую
                      молекулу, направлены в различные стороны и в сред-
                      нем компенсируются. Таким образом, результирующая
                      сила, действующая на молекулу внутри жидкости со
стороны других молекул, в среднем равна нулю. Силы, с которыми действуют
соседние молекулы на молекулу, находящуюся на поверхности жидкости, не