Свойства поверхностей жидкости: поверхностная энергия

Билет №14. Свойства поверхностей жидкости: поверхностная энергия,
поверхностное натяжение, собственная форма жидкости, смачивание и
несмачивание, мениск, капиллярные явления, капиллярные явления в природе и
технике.
Поверхностная энергия – это избыточная энергия(часть внутренней энергии в
жидкости).
Работа – изменение потенциальной энергии, взятой со знаком минус =>
молекулы поверхностного слоя, по сравнению с молекулами внутри жидкости,
обладают избыточной потенциальной энергией.
Поверхностное натяжение жидкости(коэффициент поверхностного натяжения)
– физическая величина, характеризующая данную жидкость и равная отношению
поверхностной энергии к площади поверхности жидкости.
[Wпов]=Дж
Wпов=Sσ σ= Wпов/S
[σ]=Дж/м2=Н*м/ м2=Н/м
σ зависит от:
1. Природы жидкости
2. Температуры
3. Наличие поверхностно активных веществ
4. Свойства газа, взаимодействующего с жидкостью
lпов1
lпов2
lпов1< lпов2
Сила поверхности – сила, действующая вдоль
Fпов= σ*lпов
х
х
поверхности жидкости.
Fвнeш=2 Fпов
A= Fвнeш* x=2 Fпов
Fпов
Fвнeш
l
A=
Wпов= σ
Fпов= σ*lпов
l-длина контура
Капиллярные явления
x
x*2l
1.Смачивание
Явление смачивания наблюдается, если сила
взаимодействия молекул жидкого и твердого тел
больше силы взаимодействия молекул жидкости
Не смачивание – это явление, при котором сила
взаимодействия молекул жидкости и ТВ тела меньше
силы взаимодействия жидкости.
Характеристика смачивания:
Θ- краевой угол.
Если краевой угол острый – жидкость смачивается; тупой –
жидкость не смачивается.
Виды поверхностей жидкости:
Рисунок:
а) Вогнутый миниск(происходит смачивание);
б) выпуклый миниск(смачивания нет)
Капилляры
Примеры капиллярных явлений:
1. действие полотенца
2. горение свечи
3. кровеносная система человека
4. движение влаги в почве и прочее