Представим себе границу раздела жидкость/пар. Рассмотрим две нелетучие жидкости: одна молекула находятся на границе раздела (А), а другая - в объеме жидкости (В) (рис. 2). На молекулу Вв сфере молекулярного притяженаяrдействуют сила притяжения соседних молекул таким образом, что все силы взаимодействия скомпенсированы.
 |
На молекулуА со стороны молекул жидкости действует большая сила (вследствие меньшего расстояния между: молекулами), чем со стороны молекул пара. Таким образом, равнодействующая всехсил направлена в объем жидкости перпендикулярно поверхности раздела. И эта равнодействующая стремится затянуть молекулу с поверхности жидкости в объем. Сумма равнодействующих для молекул, занимающих 1 см2границы раздела фаз, называется внутренним давлением. Чем больше силы взаимодействия между молекулами жидкости, тем больше сила внутреннего давления. Следовательно, чтобы молекула могла находиться на границе раздела фаз, она должна обладать избытком энергии. Этот избыток энергии, рассчитанный для количества молекул, занимающих единицу площади поверхности на границе раздела фаз, называется поверхностным натяжением s. Или, другими словами, чтобы вытащить из объема жидкости на границу раздела фаз такое количество молекул, которое образует единицу площади поверхности раздела фаз, необходимо совершить работу против силы внутреннего давления. Эта работа и будет являться поверхностным натяжением жидкости. Итак, поверхностное натяжение – это работа равновесного изотермического процесса создания единицы площади новой поверхности.
Поверхностное натяжение зависит от температуры. Для многих однокомпонентных неассоциированных жидкостей (вода, расплавы солей, жидкие металлы) вдали от критической температуры хорошо выполняется линейная зависимость:
где s и s0 – поверхностное натяжение при температурах T и T0 соответственно, α≈0,1 мН/(м·К) – температурный коэффициент поверхностного натяжения.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему