Поверхностное натяжение жидкостных веществ

1. Механизм возникновения поверхностного натяжения в жидкостных веществах
2. Коэффициент поверхностного натяжения
3. Итоги действия поверхностного натяжения

Не только плотные физические тела, но и поверхности жидких веществ обладают эластичными параметрами. Любой человек хоть раз в собственной жизни наблюдал за вытягиванием плёнки даже при незначительном изготовлении мыльных пузырьков. Нажимы поверхностного натяжения, появляющиеся в мыльной пленке, сдерживают воздух на некоторый промежуток времени, подобный тому, как растянувшаяся резиновая камера удерживает воздух в мяче для футбола.

Поверхностное натяжение появляется на пороге разделения ключевых фаз, к примеру, газообразной и жидкостной либо прочной и опять жидкостной. Это напрямую продиктовано тем, что простейшие частицы поверхностного пласта жидкостного вещества неизменно подвергаются разнообразным силам притяжения, как изнутри, так и снаружи. Данный физический процесс можно проиллюстрировать на примере водной капли, в которой жидкостное вещество движется так, как будто бы капля заключена в эластичную оболочку. В данном случае атомы поверхностного слоя жидкой материи взаимно притягиваются с такими же, расположенными, внутри мощнее, чем к частицам воздуха снаружи.

В конце концов, поверхностное натяжение вполне следует трактовать, как беспредельно малую (элементарную) работу – \(σA\), которую требуется осуществить при устойчивой температуре – \(dt\), для расширения всей площади поверхностного слоя жидкости на бесконечно малую величину – \(dS\).

Механизм возникновения поверхностного натяжения в жидкостных веществах

Отлично от твёрдых тел и газообразных веществ, жидкостное вещество не может наполнить собой в полном объёме ёмкость, в которую данное вещество было налита. Посредине газообразных и жидких субстанций возникает конкретная грань раздела, которая, в сравнении с иной массой жидкости, функционирует в специфических условиях. В качестве более наглядного примера возьмём две молекулы – A и B. Частица A располагается внутри самой жидкости, молекула B – прямо на её поверхности. Молекула A находится в окружении остальных атомов жидкости равномерно, по этой причине, влияющие на неё силы со стороны проникающих в сферу межмолекулярного взаимного действия частиц, неизменно скомпенсированы. Другими словами, их равнодействующая мощь приравнивается к «нулю».

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Второй элемент – молекула B – она с одной стороны окружена молекулами жидкостного вещества, а с другой – атомами газа, суммарная концентрация последних в большой степени ниже, чем совокупность простейших частиц жидкостного вещества. Ввиду того, что на молекулу B со стороны жидкостного вещества оказывает влияние неизмеримо большее число молекул, чем со стороны идеального газа, равнодействующую всех межмолекулярных сил уже нельзя сравнить с нулём, потому что данная величина повёрнута внутрь объёма вещества.

Получается так: для того чтобы молекула из середины жидкостного вещества возникла на поверхности, необходимо проделать процедуру наперекор некомпенсированным силам. Что, в свою очередь, свидетельствует, о том, что атомы на поверхности, сравнительно с частицами жидкостного вещества изнутри, снабжены излишней потенциальной энергией, называемой поверхностной энергией.

Коэффициент поверхностного натяжения

В физике, согласно международной системы единиц (СИ), единицей измерения номер один принята величина коэффициента поверхностного натяжения N/m (ньютон на метр). К примеру: у воды коэффициент поверхностного натяжения при температуре +25°С на открытом воздухе соответствует 73мН/м. Данная норма имеет прямую зависимость от:

• Температуры – чем она более высокая, тем окончательное поверхностное натяжение уменьшается.
• Природы, т.е. от сил тяготения между молекулами конкретного жидкостного вещества (у «летучих» компонентов данного типа, как спирт, эфир или бензин, коэффициент поверхностного натяжения намного ниже, чем у «нелетучих» – ртути или воды).
• Свойств эталонного газа, прилегающего к этому жидкостному веществу.
• Присутствия в жидкостных веществах неизменных поверхностно-активных составных частей (например, мыла, стирального порошка), данные параметры приспособлены ослабить поверхностное натяжение.

Из раздела механики общеизвестно, что стабильному состоянию системы постоянно отвечает наименьшая величина её внутренней энергии. В результате такого рода физического процесса жидкое тело зачастую приобретает форму с наименьшей поверхностью. Когда на жидкостное вещество не оказывают влияния сторонние силы или их влияние крайне мало, её элементы стремятся к форме сферы в виде капли воды или мыльного пузыря. Подобным способом начинает вести себя и вода, пребывая в невесомости.

Жидкостное вещество продвигается так, как будто по касательной к её главной поверхности работают такие факторы, которые сокращают данную среду. Такие силы именуются силами поверхностного натяжения. Из этого вытекает, что коэффициент поверхностного натяжения, вероятно, можно назвать основным модулем силы поверхностного натяжения, который совокупно влияет на единицу длины исходного контура, сдерживающего свободную среду жидкости. Существование приведённых параметров превращает поверхность жидкого вещества в растянутую эластичную плёнку, с той лишь разницей, что стабильные силы в плёнке напрямую зависят от её площади, а сами силы поверхностного натяжения умеют работать самостоятельно.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Если поместить швейную иглу небольшого размера на поверхность жидкостного вещества, его гладь провиснет и не даст игле погрузиться на дно. Воздушное движение насекомых, например, водомерок, по обширной поверхности водного объекта, можно объяснить влиянием внешнего фактора. Лапки этого вида членистоногих изменяют поверхность воды, непосредственно укрупняя её площадь. В итоге создаётся сила поверхностного натяжения, которая стремится свести к минимуму такого рода изменение площади. Сила, которая производит одинаковое действие, всегда будет направлена преимущественно вверх, при этом восполняя действие тяжести.

Итоги действия поверхностного натяжения

С поверхностным натяжением жидкости мы соприкасаемся каждый день: самостоятельные капли воды стремятся получить форму, подобную шарообразной, поток воды приближается к форме цилиндра. Находясь под воздействием поверхностного натяжения малое число жидких сред пытаются принять форму шара, максимально равной самой меньшей мере в окружающей среде. Близость к конфигурации шара добивается тем больше, чем слабее исходные силы тяжести, потому что у маленьких частиц жидкости индекс силы поверхностного натяжения в разы перевешивает силу тяжести. Исследуемое натяжение принято считать одной из значительных характеристик поверхностей разделения фаз. Оно напрямую влияет на образование мелкодисперсных элементарных частиц физических тел и жидкостных веществ при их расщеплении. Поверхностное натяжение в свою очередь воздействует и на объединение компонентов (пузырей) когда образуется туман, в эмульсиях, в пенах, во время сцепления плоскостей (процессы адгезии).

Преобразование сил этого физического процесса оказывает влияние на процесс, во время которого простейшие клетки или ткани одного организма присваивают и перетравляют твёрдые частицы иного организма (фагоцитоз), а также влияют на процессы газообмена между альвеолярным воздухом и кровью капилляров лёгких (альвеолярное дыхание). Вследствие этого явления вещества, имеющие поры, способны в течение долгого промежутка времени держать очень большое количество жидкостного вещества даже из паров воздуха. В значительной мере имеют распространение и капиллярные процессы, допускающие преобразования высоты всплеска жидкостного вещества в капиллярах при сопоставлении с уровнем жидкости в гораздо просторной ёмкости. При помощи описанных явлений предопределено подымание воды в почвах, в корнях растений, а также циркуляция биологических жидкостных веществ по разветвлённых в организме системах микроскопических каналов и ёмкостей.