Поверхностное натяжение. Смачивание. Капиллярность.

Объяснение свойств жидкостей с позиций МКТ.

• Малосжимаемы: молекулы расположены так же близко, как в твёрдом теле.

• Сохраняют свой объём: силы притяжения молекул достаточно велики.

• Обладают текучестью: молекулы легко перемещаются по всему объему жидкости, время «оседлой жизни» ОДНА СТОМИЛЛИОННАЯ ДОЛЯ СЕКУНДЫ.

В жидкой воде частично сохраняются комплексы молекул, свойственные льду. Полагают, что вода является смесью молекулярных комплексов, каждый из которых состоит из 2, 4 и 6 отдельных молекул

• Внутри жидкости молекулу cо всех сторон окружают такие же молекулы, и силы притяжения выделенной молекулы к ее соседям уравновешиваются. Молекулу , находящуюся на поверхности жидкости, притягивают сверху молекулы пара, а снизу - молекулы жидкости. Результирующая сила притяжения этой молекулы к молекулам пара меньше результирующей силы ее притяжения к молекулам жидкости. Благодаря этому появляется равнодействующая сила R, направленная внутрь жидкости. Нижележащие молекулы «утягивают» молекулу с поверхности вниз. Расстояние между «поверхностными» молекулами меньше, чем внутри жидкости. На поверхности остаётся минимальное число молекул. Жидкость сокращает свою поверхность. Из всех равновеликих тел поверхность шара минимальна. Поэтому жидкость в свободном состоянии принимает форму шара! Силы взаимодействия «поверхностных» молекул направлены по касательной к поверхности жидкости . Силы взаимодействия сокращают площадь поверхности до минимума. Сумма этих сил называется силой поверхностного натяжения Fн. Fн пропорциональна длине границы поверхностного слоя. - коэффициента поверхностного натяжения.

Смачивание . Смачивающая жидкость (вогнутый мениск) : силы притяжения между молекулами жидкости и твердого тела больше сил притяжения между молекулами жидкости. Несмачивающая жидкость (выпуклый мениск): силы притяжения между молекулами жидкости и твердого тела меньше сил притяжения между молекулами жидкости.

•

• Нефть смачивает птичьи перья, что ведет к гибели птиц. Вот почему нефть, разлитая по поверхности морских и речных вод, так вредна для фауны.

• Капиллярность

• Подъем смачивающей жидкости и опускание несмачивающей в капиллярах разного радиуса

•

Капиллярные явления играют существенную роль в водоснабжении растений, подъеме влаги в почве, в проникновении жидкости в пористые тела.

Вывод. Поверхностное натяжение – результат взаимодействия молекул!

Благодаря поверхностному натяжению,

ü жидкость стремится принять форму шара, имеющую минимальную площадь поверхности при данном объеме;

ü на смачиваемых поверхностях капли жидкости обычно растекаются, а на несмачиваемых - принимают форму сплюснутых шаров;

ü существуют капиллярные явления, с их помощью в клетки человека, животных и растений доставляется кислород и питательные вещества;

ü ПАВы и нагревание уменьшают поверхностное натяжение жидкости;

ü существует капельный метод обнаружения коэффициента поверхностного натяжения жидкости.