Поверхностное натяжение

Физика > Поверхностное натяжение

Умение поверхности жидкости вступать в сопротивление с силой и вести себя как мембрана благодаря сцеплению жидких молекул.

Задача обучения

• Выявить причину появления разных натяжений на поверхности жидкости.
• Основные пункты
• Поверхностное натяжение возникает из-за сцепления между молекулами жидкости.
• Когда доходит до границы раздела жидкость-твердый-газ, угол контакта отображает меру относительной прочности адгезионных и когезионных сил.
• Угол соприкосновения отображает смачиваемость поверхности.

Термины

• • Адгезия – умение вещества удерживать непохожие вещества.
  • Сплоченность – разнообразные межмолекулярных сил, сохраняющих твердые вещества и жидкости вместе.
  • Смачиваемость – умение твердой поверхности уменьшать поверхностное натяжение жидкости при контакте, чтобы она распространялась по всей поверхности.

Поверхностное натяжение – умение жидкости вступать в противостояние с силой. Возникает из-за сцепления молекул жидкости, где поверхность сжимается до минимально возможной области. Это можно наблюдать у насекомых, которым удается бегать по поверхности воды. Более того, скрепку можно удерживать на воздушной поверхности при помощи натяжения.

Силовые диаграммы, отображающие направление сил для воды, удерживающих насекомое и штифт. В обоих случаях вертикальный компонент поверхностного натяжения достаточный, чтобы поддерживать вес тела

В главной части жидкости молекулы одинаково вытягиваются во все стороны. Расположенные на поверхности элементы ощущают большую притягательную силу, чем внутренние. Поверхность жидкости – черта между жидкостью и воздухом. Поэтому поверхностное натяжение выступает внутренним свойством.

В емкости поверхность жидкости отображает раздел между жидкостью, воздухом и контейнером. В таком случае, силы обязаны пребывать в равновесии. Угол соприкосновения вычисляется в жидкости и зависит от относительного влияния когезионных сил и адгезионных между жидкостью и материалом контейнера.

Если жидкие молекулы с особенным рвением притягиваются к молекулам твердой поверхности, то угол контакта приблизится к нулю. Если верх возьмут когезионные силы, то угол слияния будет большим и образует крутое падение.

На листе формируется водная капелька, где силы сцепления молекул воды превосходят силу сцепления молекул поверхности воды и листа. Лист – гидрофобная поверхность

Этот угол возникает, когда черта раздела жидкость-газ встречается с твердой поверхностью

Если жидкость представлена водой, а угол контакта небольшой, то мы имеем дело с гидрофобной поверхностью. Угол слияния отображает поверхностную смачиваемость.

---