Для хрупких тел метод нулевой ползучести неприменим. (Обоснуйте, почему.) Какой метод используют для определения поверхностного натяжения хрупких тел?

Для этого применяют метод расщепления по плоскости спайности, разработанный Обреивым. В этом методе измеряют силу F_c, которую необходимо приложить, чтобы заранее образованная в твердом теле трещина стала развиваться далее. Поверхностное натяжение вычисляют по формуле:

,

где l, d, h – длина, ширина и толщина отщепляемой пластинки, E – модуль Юнга.

(Укажите на недостатки метода.)

Вопросы и задания для самоконтроля знаний по материалу 9-й лекции

1 Опишите явления, которые будут иметь место при погружении стеклянного и полиэтиленового капилляра в воду.

2 Для какой жидкости: уксусной или пропионовой кислоты разность давления в капле и над поверхностью капли будет больше?

3 Какие величины влияют на высоту капиллярного поднятия жидкости?

4 Какой метод определения поверхностного натяжения можно предложить для медной пластинки, слюды, графита?

5 Чему равно приращение энергии Гиббса для капель жировой фракции, которое достигается за счет диспергирования жира в майонезе, если межфазное поверхностное натяжение 55 мДж/м², молярный объем жира 0,19 м³/моль, а диаметр капель 35 мкм.

 

Знакомимся с основными понятиями физической химии (для курсантов военного факультета)

Повторяем курс физической химии (для студентов химического факультета)

1................

 

ЛЕКЦИЯ 10

«Краситель, растворенный в воде, удерживается поверхностью ткани, чернила – волокнами бумаги, примеси в воздухе – активированным углем, силикагелем, алюмогелем, удобрения – поверхностью почвы, шерстяная ткань захватывает совей поверхностью молекулы газов, составляющих воздух, чем и объясняется ее хорошая термоизолирующая способность, кожа наших рук – частицы загрязнений и т. д. Это явление носит название адсорбции (от лат. sorbeo – втягиваю, поглощаю)»

Н.Н. Цюрупа

Из предыдущих лекций Вы узнали, что избыточная энергия поверхностного слоя конденсированной фазы (жидкой или твердой) на границе с воздухом может самопроизвольно уменьшаться за счет сокращения площади поверхности или за счет явлений смачивания и растекания. В чем принципиальная разница между указанными процессами?

В первом случае удельная поверхностная энергия (интенсивный параметр, не зависящий, от количества вещества) остается неизменным, а понижение энергии системы в целом происходит вследствие уменьшения экстенсивного параметра – площади поверхности (например, капли в воздухе принимают форму шара – тела с минимальной площадью поверхности). Во втором случае величина площади поверхности не изменяется, а суммарная энергия системы уменьшается за счет понижение энергии именно поверхностного слоя. Это происходит вследствие того, что частицы поверхностного слоя сильнее взаимодействуют с частицами смачивающего вещества, чем с молекулами воздуха. В итоге такое взаимодействие частично компенсирует силу, втягивающую поверхностные молекулы жидкости в объем и их энергия понижается.