Критическая температура – это температура, при которой плотность жидкости и плотность ее насыщенного пара становятся одинаковыми.

Насыщенный пар – это пар, находящийся в состоянии подвижного равновесия: количество молекул испарившихся, равно количеству молекул конденсированных.

При критической температуре различие между жидкостью и паром исчезает. Поэтому коэффициент поверхностного натяжения при критической температуре равен нулю.

 

Вещества, ослабляющие поверхностное натяжение жидкости, называются поверхностно-активными. Наиболее известным поверхностно-активным веществом по отношению к воде является мыло. Поверхностно-активными веществами, понижающими поверхностное натяжение воды, являются также спирты, эфиры, нефть и др.

Существуют вещества (сахар, соль), которые увеличивают поверхностное натяжение жидкости благодаря тому, что их молекулы взаимодействуют с молекулами жидкости сильнее, чем молекулы жидкости между собой. Например, если посолить мыльный раствор, то в поверхностный слой жидкости выталкивается молекул мыла больше, чем в пресной воде.

 

Из повседневной практики известно, что капля воды растекается на стекле и принимает форму, изображенную на рис.,  в то время как ртуть на той же поверхности превращается в шарообразную каплю.

В первом случае говорят, что жидкость смачивает твердую поверхность, во втором — не смачивает ее. Смачивание зависит от характера сил, действующих между молекулами поверхностных слоев соприкасающихся сред. Для смачивающей жидкости силы притяжения между молекулами жидкости и твердого тела больше, чем между молекулами самой жидкости, и жидкость стремится увеличить поверхность соприкосновения с твердым телом. Для немачивающей жидкости силы притяжения между молекулами жидкости и твердого тела меньше, чем между молекулами жидкости, и жидкость стремится уменьшить поверхность своего соприкосновения с твердым телом.

Угол между касательными к поверхностям жидкости и твердого тела называется краевым углом. Если краевой угол острый, то жидкость смачивает твердую поверхность, если угол краевой тупой, то - не смачивает.

Если поместить один конец узкой трубки (капилляр) в широкий сосуд, наполненный жидкостью, то вследствие смачивания или несмачивания жидкостью стенок капилляра кривизна поверхности жидкости в капилляре становится значительной. Если жидкость смачивает материал трубки, то внутри ее поверхность жидкости — мениск — имеет вогнутую форму, если не смачивает, — выпуклую.

 

 

Явление изменения высоты уровня жидкости в капиллярах называется капиллярностью. Жидкость в капилляре поднимается или опускается на такую высоту h, при которой давление столба жидкости (гидростатическое давление) pgh уравновешивается избыточным давлением (давление, обусловленное поверхностным натяжением) .

Капиллярные явления играют большую роль в природе и технике. Например, влагообмен в почве и растениях осуществляется за счет поднятия воды по тончайшим капиллярам.