Строение и свойства жидкостей. Ближний порядок

Строение: Жидкое состояние, занимая промежуточное положение между газами и кристаллами, сочетает в себе некоторые черты обоих этих состояний. Каждая молекула жидкости«зажата»соседними молекулами и совершает тепловые колебания около некоторого положения равновесия. Однако,любая молекула может переместиться в соседнее вакантное место.Это происходят довольно часто.Этим объясняется текучесть жидкостей.В расположении частиц жидкости наблюдается так называемый ближний порядок. Это означает, что по отношению к любой частице расположение ближайших к ней соседей является упорядоченным. Однако по мере удаления от данной частицы расположение по отношению к ней других частиц становиться всё менее упорядоченным, и довольно быстро порядок в расположении частиц полностью исчезает. Свойства: Поверх-е нат-е: Наиболее интересной особенностью жидкостей является наличие свободной поверхности.Между жидкостью и газом (или паром) образуется граница раздела.Любая молекула в пограничном слое притягивается молекулами, находящимися внутри жидкости.В результате появляется некоторая равнодействующая сила, направленная вглубь жидкости.Чтобы вытащить некоторое количество молекул из глубины жидкости на поверхность надо затратить положительную работу внешних сил ΔAвнеш, пропорциональную изменению ΔS площади поверхности: ΔAвнеш = σΔS.Коэф-т σ называется коэф-том поверхностного натяжения (σ > 0). Явления на границе жидкости, твёрдого тела и газа. имее в виду, что поверхностная энергия жидкости или твёрдого тела зависит не только от свойств данной жидкости или твёрдого тела, но и от свойств того вещества, с которым они граничат.Нужно рассматривать суммарную поверхностную энергию двух граничащих друг с другом веществ. Если граничат друг с другом сразу три вещества: твёрдое, жидкое и газообразное (рис.3), то вся сис-ма принимает конфигурацию, соответствующую минимуму суммарной энергии

(рис3)

Капиллярные явления. Краевые углы смачивающей (1) и несмачивающей (2) жидкостей.Наблюдающиеся в этих случаях явления получили общее название капиллярных. Формула Лапласа. Рас-м поверхность жидкости, опирающуюся на некоторый плоский контур. Если поверхность жидкости не плоская, то стремление её к сокращению приведёт к возникновению давления, дополнительного к тому, которое испытывает жидкость с плоской поверхностью. В случае выпуклой поверхности это дополнительное давление положительно, в случае вогнутой поверхности – отрицательно. В последнем случае поверхностный слой, стремясь сократиться, растягивает жидкость.Вычислим добавочное давление для сферической поверхности жидкости. Для этого рассечём сферическую каплю жидкости диаметральной плоскостью на два полушария (рис. 5).(Сечение сферической капли жидкости.)Из-за поверхностного натяжения оба полушария притягиваются друг к другу с силой, равной:F=lα=2πRα. Эта сила прижимает друг к другу оба полушария по поверхности S=πR2 и следовательно, обуславливает дополнительное давление:∆p=F/S=(2πRα)/πR2=2α/R,∆p=α(1/R1+1/R2-формула Лапласа.Добавочное давление обуславливает измен-е уровня жидкости в капилляре, вследствие чего называется иногда капиллярным давлением.