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 , що у випадку ввігнутої поверхні направлений протилежно атмосферному тиску і гідростатичному тиску рідини.

Рис. ІІ.7

Для сферичних поверхонь рідин Лаплас установив:

Додатковий тиск прямо пропорційний коефіцієнту поверхневого натягу і обернено пропорційний радіусуRкривизни поверхні.

. (ІІ.16)

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).

Підняття рідини припи-няється, коли додатковий тиск Δр = стає рівним гідро-статичному тиску р_г = , тобто при умові:

де ρ–густина рідини, h – висота піднят-

тя рідини, g – прискорення вільного падіння. Рис. ІІ.8

Звідси:

. (ІІ.17)

Врахуємо, що кут (рис.ІІ.8) дорівнює крайовому куту змочування θ (як кути, утворені взаємоперпендикулярними сторонами). Тоді: , а і формула (ІІ.17) набуває вигляду:

, (ІІ.18)

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 r, α, (rдля різних речовин, зазвичай, відомі, як і значення , а значення α легко знайти експериментально).

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.

Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая