Поверхневий натяг

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Краплина роси на листку має майже сферичну форму

Комаха на поверхні води

Поверхневий натяг — фізичне явище, суть якого в прагненні рідини скоротити площу своєї поверхні при незмінному об'ємі.

Характеризується коефіцієнтом поверхневого натягу.

Завдяки силам поверхневого натягу краплі рідини приймають максимально близьку до сферичної форму, виникає капілярний ефект, деякі комахи можуть ходити по воді.

Поверхневий натяг виникає як у випадку поверхні розділу між рідиною й газом, так і у випадку поверхні розділу двох різних рідин.

Своєю появою сили поверхневого натягу завдячують поверхневій енергії.

Для зменшення сил поверхневого натягу використовуються поверхнево-активні речовини.

[ред.] Тиск під викривленою поверхнею

Поверхневий натяг призводить до появи додаткового тиску під викривленою поверхнею рідини. Цей тиск визначається рівнянням Юнга-Лапласа

$\Delta P = \sigma \left(\frac{1}{R_x} + \frac{1}{R_y} \right)$ ,

де $R x$ і $R y$ — два локальні радіуси кривизни поверхні, $σ$ — коефіцієнт поверхневого натягу.

[ред.] Термодинаміка

Робота, необхідна для збільшення поверхні рідини:

$\ dA \ = \ \sigma dS$

Зміна вільної енергії дорівнює роботі, виконаній над тілом при ізотермічному процесі. Звідти при постійних температурі та тиску, маємо

$\sigma = \left( \frac{\partial F}{\partial S} \right)_{T,P}$

де $\scriptstyle F$ є вільною енергію, а $\scriptstyle S$ є площею поверхні.

Вільна енергія визначається з рівняння $\scriptstyle F \ = \ H \ - \ TE$ , де $\scriptstyle H$ це - ентальпія та $\scriptstyle E$ це - ентропія. З цього ми можемо отримати значення частинної похідної ентропії по температурі:

$\left( \frac{\partial S}{\partial T} \right)_{S,P}=-E^{S}$

Бачимо, що поверхнева енергія (на відміну від вільної поверхневої енергії) залежить не лише від коефіцієнту поверхневого натягу, а також від його похідної за температурою. Це видно у рівнянні:

$H^S\ =\ \sigma - T \left( \frac {\partial \sigma}{\partial T} \right)_P$

[ред.] Табличка для різних рідин

Дані наведені у дин/см = Н/м/1000 (при температурі 20 С)

[ред.] Дивіться також

Змочуваність

[ред.] Література

Світлий Ю.Г., Білецький В.С.. Гідравлічний транспорт (монографія). – Донецьк: Східний видавничий дім, Донецьке відділення НТШ, «Редакція гірничої енциклопедії», 2009. – 436 с. ISBN 978-966-317-038-1

Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.

Поверхневий натяг

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Зміст

[ред.] Тиск під викривленою поверхнею

[ред.] Термодинаміка

[ред.] Табличка для різних рідин

[ред.] Дивіться також

[ред.] Література

Перегляди

Особисті інструменти

Навігація

Участь

Пошук

Панель інструментів

Іншими мовами