Поверхностное натяжение.

Сила поверхностного натяжения – сила, обусловленная притяжением молекул, которая направлена по касательной к поверхности жидкости и стремится уменьшить ее площадь.

Здесь l – периметр поверхности жидкости

σ – коэффициент поверхностного натяжения.

Рисунок иллюстрирует расположение приложенных сил к молекуле. Видно, что молекулы которые на поверхности имеют равнодействующую направленную вдоль поверхности. Эти силы также пытаются удержать молекулы в жидкости.

Опыт показал, что на коэффициент поверхностного натяжения зависит от температуры и обращается в нуль при T=T_кр.

Работа сил поверхностного натяжения.

Отсюда физический смысл σ: - это работа которую надо выполнить чтобы увеличить поверхность на .

Смачивание

Если молекулы жидкости взаимодействуют с поверхностью больше, чем между собой то жидкость смачивает поверхность.

Если между собой молекулы взаимодействуют сильнее чем с поверхностью, то жидкость поверхность не смачивает.

Смачивание характеризуется краевым углом Θ.

Капиллярные явления – явления, связанные с поднятием или опусканием жидкости в тонких трубках – капиллярах.

Итак, эффекты смачивания вызывают искривление свободной поверхности жидкости, а поверхностное натяжение стремится уменьшить эту поверхность. Таким образом возникает избыточное давление в тонких трубках.

Мениск – искривленная свободная поверхность жидкости.

Найдем величину этого давления, когда мениск имеет форму полусферы:

Лапласово давление: .

Наконец, поднятие жидкости вызывает лапласово давление. Найдем высоту подъема (опускания) жидкости в капиллярах. Для этого учтем условие .

Высота подъема