Поверхностное натяжение жидкостей. Коэффициент поверхностного натяжения. Давление под искривлённой поверхностью жидкости.

Молекулы на поверхности жидкости обладают большей потенциальной энергией, чем молекулы внутри жидкости. Площадь свободной поверхности жидкости стремится сократиться. Поверхностная энергия пропорциональна площади. Следуя принципу минимальной потенциальной энергии свободная поверхность стремится к сокращению своей площади (молекулы на поверхности втягиваются внутрь объема).

Коэффициент поверхностного натяжения:

Коэффициент поверхностного натяжения -физическая величина, численно равная изменению поверхностной энергии при единичном изменении площади поверхности  .И зависит от рода жидкости,её температуры, поверхностно активных в-в.

 

Коэффициент поверхностного натяжения численно равен силе поверхностного натяжения, действующей на отрезок единичной длины по касательной к поверхности и перпендикулярно этому отрезку.

Давление под искривлённой поверхностью жидкости(Лапласово давление):

Под искривлённой поверхностью жидкости за счёт поверхностного натяжения давление больше.

95 Смачивание. Капиллярные явления. Формула для определения высоты капиллярного подъема жидкости в цилиндрической трубке. Значение капиллярных явлений в природе и технике.

Смачивание - явление, возникающее вследствие взаимодействия молекул жидкости с молекулами твердых тел и приводящее к искривлению поверхности жидкости на границе с твердым телом.

Капиллярные явления:

Явления поднятия или опускания жидкости в капиллярах под действием сил поверхностного натяжения называются капиллярными явлениями. Эти явления обусловлены действием равнодействующей сил поверхностного натяжения, которая в случае смачивания направлена вверх, а в случае несмачивания – вниз.

Формула для определения высоты капиллярного подъема жидкости в цилиндрической трубке:

Роль в природе:

Роль поверхностных явлений в природе разнообразна. Например, поверхностная плёнка воды является для многих организмов опорой при движении. Такая форма движения встречается у мелких насекомых и паукообразных. Воскообразный налёт на листьях препятствует заливанию так называемых устьиц, которое могло бы привести к нарушению правильного дыхания растений. Наличием того же воскового налёта объясняется водонепроницаемость соломенной кровли, стога сена и т.д. Большинство растительных и животных тканей пронизано громадным числом капиллярных сосудов. Именно в капиллярах происходят основные процессы, связанные с дыханием и питанием организма, вся сложнейшая химия жизни тесно связана с диффузионными явлениями. Стволы деревьев, ветви и стебли растений пронизаны огромным числом капиллярных трубочек, по которым питательные вещества поднимаются до самых верхних листочков. Корневая система растений оканчивается тончайшими нитями-капиллярами.

Роль в жизни человека:

В технике капиллярные явления имеют огромное значение, например, в процессах сушки капиллярно-пористых тел и т. п. Большое значение капиллярные явления имеют в строительном деле. Например, чтобы кирпичная стена не сырела, между фундаментом дома и стеной делают прокладку из вещества, в котором нет капилляров. В бумажной промышленности приходится учитывать капиллярность при изготовлении различных сортов бумаги. Например, при изготовлении писчей бумаги ее пропитывают специальным составом, закупоривающим капилляры. В быту капиллярные явления используют в фитилях, в промокательной бумаге, в перьях для подачи чернил и т. п. К примеру, популярный метод увеличения добычи нефти при помощи закачки воды в пласт исходит из того, что вода заполняет поры и выдавливает нефть.