Краткая теория. Поверхностное натяжение жидкости объясняется существованием сил молекулярного взаимодействия на свободной поверхности
Лекции.Орг

Поиск:


Краткая теория. Поверхностное натяжение жидкости объясняется существованием сил молекулярного взаимодействия на свободной поверхности




Поверхностное натяжение жидкости объясняется существованием сил молекулярного взаимодействия на свободной поверхности, соприкасающейся с газом или другой жидкостью. Известно, что между молекулами вещества действуют силы молекулярного притяжения и отталкивания. На рис.1 изображена зависимость сил отталкивания и притяжения двух соседних молекул от расстояния между их центрами. Равнодействующая сил притяжения Fпр и отталкивания Fот, действующих на каждую молекулу изображена пунктирной линией. Эта равнодействующая дважды обращается в нуль - при расстояниях 2rm и r0 . Условно rm называется радиусом молекулы, а r0 - радиусом сферы молекулярного действия. ( )( ).

Когда расстояние между центрами молекул становиться меньше сферы радиуса r0 , центральная молекула притягивается ко всем молекулам, находящимся внутри этой сферы. ( рис.1).

 

Если в пределах сферы молекулярного действия плотность вещества одинакова, то равнодействующая сил притяжения, действующих на центральную молекулу, равна нулю. Если же плотность вещества неодинаковая, то равнодействующая сил молекулярного притяжения не равна нулю и направлена в сторону большей плотности. А потому на каждую молекулу поверхностного слоя толщиной d действуют силы молекулярного притяжения, перпендикулярные поверхности и направленные вглубь жидкости (рис2).

Под действием этих сил молекулы стремятся уйти с поверхности в глубину. Вместе с тем молекулы поверхностного слоя обладают избытком потенциальной энергии по сравнению с молекулами, находящимися в глубине жидкости. Устойчивое равновесие жидкости связано с минимум потенциальной энергии, т.е. с минимально возможной в данном состоянии величиной поверхности жидкости. При изотермическом увеличении площади поверхности жидкости совершенная работа равна увеличению свободной поверхностной энергии.

(1)

Где - свободная энергия одной молекулы на поверхности жидкости

- свободная энергия одной молекулы в глубине

- число молекул выведенных из глубины на поверхность жидкости





Дата добавления: 2015-01-29; просмотров: 378 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов


Читайте также:

Рекомендуемый контект:


Поиск на сайте:



© 2015-2020 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.002 с.