Поверхневий натяг рідини

Сили притягання в рідині

На кожну молекулу рідини діють сили притягання сусідніх молекул. Для молекули, що знаходиться всередині рідини М1, ці сили взаємно скомпенсовані, тобто середнє значення рівнодійної сил притягання близьке до нуля. Проте для молекул на поверхні рідини рівнодійна сил притягання відмінна від нуля, оскільки з боку рідини на неї діє набагато більше молекул, ніж із газу. Це означає, що молекули поверхневого шару рідини мають надлишкову потенціальну енергію.

Поверхнева енергія

Поверхнева енергія Wпов – це надлишкова енергія, яка є складником внутрішньої енергії рідини. Її значення визначається формулою: Wпов = σS, де S – площа поверхні рідини, а σ (сигма) – коефіцієнт пропорційності, відомий як поверхневий натяг рідини.

Поверхневий натяг рідини

Поверхневий натяг рідини – це фізична величина, яка характеризує дану рідину і дорівнює відношенню поверхневої енергії до площі поверхні рідини: σ = W_пов*S. Одиницею поверхневого натягу в СІ є ньютон на метр Н/м.

Значення поверхневого натягу різних рідин при 20℃:

1. Вода (чиста): 0.0728 Н/м

2. Розчин мила: 0.040 Н/м

3. Спирт: 0.0228 Н/м

4. Ефір: 0.0169 Н/м

5. Ртуть: 0.4650 Н/м

6. Золото (при 1130℃): 1.102 Н/м

7. Водень (при -253℃): 0.0021 Н/м

8. Гелій (при -269℃): 0.00012 Н/м

Фактори, що впливають на поверхневий натяг рідини:

1. Природа рідини: у летких рідин (ефір, спирт, бензин) поверхневий натяг менший, ніж у нелетких (ртуть, рідкі метали).

2. Температура рідини: чим вища температура рідини, тим менший поверхневий натяг.

3. Поверхнево активні речовини: їх наявність значно зменшує поверхневий натяг рідини.

4. Властивості газу, з яким рідина межує: у таблицях зазвичай наводять значення поверхневого натягу на межі рідини і повітря за певної температури.