Поверхностное натяжение

Почему по водной поверхности бегают пауки?

Почему металлическая игла удерживается на водной поверхности?

Почему англичане еще в XVII – XVIII вв. выливали в бушующее море тюлений или китовый жир?

Как норвежские рыбаки определяли место косяка сельди?

Еще раз посмотрим на энергетическое положение атома внутри тела и на его поверхности.

А.(внутри)

F_рез=0

Б.(на поверхности)

F_рез≠0

и направлена внутрь тела

Втягивая поверхностные атомы внутрь, тело как бы стремится уменьшить свою поверхность. На поверхности возникает напряжение, вызванное наличием избыточной энергии из-за нескомпенсированности энергии поверхностных атомов.

1. Избыточная поверхностная энергия приходящаяся на единицу площади поверхности получила название поверхностного натяжения (σ)

Физическая природа σ в нескомпенсированности поля межмолекулярных сил на межфазных поверхностях.

2. Его можно также трактовать как силу, действующую тангенциально поверхности (вдоль нее) и препятствующую увеличению поверхности. Опыт Дюпре с мыльной пеной.

3. σ – можно также рассматривать как работу, затраченную на разрыв межатомных или межмолекулярных связей, т.е. это работа образования единицы поверхности. На σ влияют T, q, добавки ПАВ. [σ]=Дж/м²; Нм/м²=Н/м. В СГС: дин/см; 1 Н/м=1000 дин/см

Чем сильнее межмолекулярные связи в веществе, тем больше σ на его межфазной поверхности.

Отсюда: H₂O → σ=0,0721 Дж/м²

Здесь атомы связаны сильнее

C₂H₅OH → 0,0221

Говорят о удельной поверхностной энергии

Hg → 0,473

Fe → 4,0

W → 6,8

Алмаз → 11,4 – макс. знач.

Дата добавления: 2015-07-24