Поверхностное натяжение жидкостей

В жизни мы часто наблюдаем свойства жидкостей, природа которых обусловлена их молекулярным строением и взаимодей­ствием молекул. Например, жидкость, со­прикасаясь с твердым телом, может сма­чивать или не смачивать его поверхность; соприкасаясь с газом, она образовывает сво­бодную поверхность. Это объясняется тем, что молекулы поверхностного слоя взаимо­действуют между собой иначе, чем моле­кулы внутри жидкости.

Пролитая на пол вода расте­кается по ее поверхности тон­ким слоем.

«Внутренние» молекулы жидкости равно­мерно окружены со всех сторон другими такими же молекулами, и потому равно­действующая сил межмолекулярного вза­имодействия старается удержать их в ста­бильном состоянии. Те же молекулы, кото­рые находятся в поверхностном слое, взаи­модействуют преимущественно со своими «внутренними» молекулами, поскольку их взаимодействие с молекулами газа значи­тельно слабее. Чтобы удержать их в по­верхностном слое, молекулам необходимо выполнить работу против нескомпенсированных сил, старающихся втянуть их об­ратно в жидкость. То есть молекулы по­верхностного слоя имеют избыточную по­тенциальную энергию U_п, которая назы­вается поверхностной энергией. По сути она является внутренней энергией жидкости. От­несенная к единице площади S, поверх­ностная энергия называется поверхностным натяжением σ:

σ = Uп / S.

В СИ поверхностное натяжение измеряется в джоулях на квадратный метр Дж/м².

Поверхностная энергия пропор­циональна площади поверхнос­ти жидкости: чем она больше, тем больше поверхностная энергия.

В состоянии равновесия, когда на тело не действуют другие силы, молекулярные силы стараются сузить свободную поверхность жидкостей. Поэтому при отсутствии дейст­вия других сил, например в невесомости, жид­кости приобретают форму шара, поскольку, как известно из математики, площадь по­верхности сферы наименьшая по сравнению с другими фигурами такого же объема. Материал с сайта http://worldof.school

Поверхностное натяжение зависит от на­личия в жидкости примесей, влияющих на ее поверхностные свойства. Существуют ве­щества, например мыло и стиральные порош­ки, которые могут в несколько раз умень­шать поверхностное натяжение воды. Это их свойство используют для стирки белья. Такие вещества, как бензин, спирт, уайт-спирит, по природе имеют маленькое поверх­ностное натяжение, поэтому их применяют при химической чистке одежды.

На этой странице материал по темам:

• Конспект поверхностное натяжение жидкости

• Структура и свойства жидкости. поверхностное натяжение жидкости.конспект

• Почему поверхностный слой жидкости имеет особые свойства

• Поверхностное натяжение шпаргалки по физике

• Применение капиллярных явлений в быту и технических устройств

Вопросы по этому материалу:

• Почему поверхностный слой жидкостей имеет особые свой­ства?

• Что называется поверхностным натяжением?

• Какое физи­ческое содержание поверхностного натяжения?

• В каких единицах измеряется поверхностное натяжение?