![]() |
Де a - коефіцієнт поверхневого натягу рідини.
Звідси:
Коефіцієнт поверхневого натягу (КПН) дорівнює силі поверхневого натягу на довжині поверхневого ланцюга молекул, рівній 1 м. Кожна рідина має своє значення a, якезалежить від сил міжмолекулярної взаємодії в ній. Тому експериментальне визначення КПН дає інформацію про силу взаємодії між молекулами рідини. ІІ.12 Явища змочування і незмочування Рідина при контакті з твердим тілом може змочувати його поверхню або не змочувати. Змочуваннявідбувається тоді, коли сила притягання між молекулами рідини і молекулами твердого тіла більша, ніж сила притягання між молекулами рідини.Незмочування – коли сила притягання між молекулами рідини більша, ніж сила притягання між молекулами рідини і молекулами твердого тіла. Одна й та ж рідина одні тверді тіла змочує, а інші не змочує. Ступінь змочування характеризують крайовим кутом змочування. Крайовим кутом змочування qназивають кут між поверхнею твердого тіла і дотичною до поверхні рідини в місці її дотикання з твердим тілом (рис.ІІ.6). Рис. ІІ.6
При повному змочуванні q =0, а при повному незмочуванні q= 180°. Числові значення q для різних рідин, що контактують з різними твердими тілами, наводяться в довідкових таблицях.
ІІ.І3 Додатковий тиск під викривленою поверхнею рідин Поверхня рідин в посудинах внаслідок змочування – ввігнута, а внаслідок незмочування – випукла. Якщо поверхня рідини ввігнута, то результуюча сила , що діє на найнижчі молекули з боку сусідніх молекул поверхні направлена вверх (при випуклій поверхні – вниз) (рис.ІІ.7). Ця сила, напрямок і величину якої знаходять, користуючись правилом паралелограма, обумовлює додатковий тиск
Рис. ІІ.7
Для сферичних поверхонь рідин Лаплас установив: Додатковий тиск
Цей вираз називають формулою Лапласа.Знак "+" – для ввігнутої поверхні, „ – ” – для випуклої поверхні вказує на те, що в першому випадку додатковий тиск направлений назовні рідини, а в другому – всередину.
ІІ.14 Капілярні явища. Формула Жюрена Капілярами називають посудини з дуже малими діаметрами. При дуже малих радіусах капілярів вся поверхня рідини викривлена (у випадку змочування меніск ввігнутий, а при незмочуванні – випуклий) і радіус кривизни R може бути дуже малим, що обумовлює достатньо великий додатковий тиск Δр (згідно з формулою ІІ.16). Цей тиск піднімає рідину в капілярі при ввігнутому меніску і опускає при випуклому відносно її рівня в резервуарі, з яким з’єднаний капіляр (рис.ІІ.8).
де ρ–густина рідини, h – висота піднят- тя рідини, g – прискорення вільного падіння. Рис. ІІ.8 Звідси:
Врахуємо, що кут
де r – радіус капіляра. Це рівняння називають формулою Жюрена,який вперше отримав його.Користуючись нею можна визначити висоту h підняття рідини в капілярі (наприклад, в стеблі рослини), а значить і можливу висоту, до якої вона може вирости, якщо відомі значення ІІ.15 Пароутворення та його види. Конденсація Пароутворенням називають перехід речовин із рідкого стану в газоподібний. Питомою теплотою пароутворення λ називають кількість теплоти, яку необхідно затратити для перетворення одиниці маси (1 кг) рідини в пар при температурі пароутворення. Для різних рідин чиселове значення λрізне, тому щовони складаються із різних молекул, сили притягання між якими неоднакові. Тому і різну енергію необхідно затратити для розриву міжмолекулярних зв’язків у різних рідинах. Існує два процеси пароутворення – випаровування і кипіння. |
|
|