Поверхневий натяг води - вся справа в кордоні
Кап, кап ... Ось чергова крапля зібралася на носику крана, набухла і зірвалася вниз. Подібна картина знайома кожному. Або теплий літній дощик поливає скучили по волозі землю - і знову краплі. А чому саме краплі? У чому тут причина? Все дуже просто: причиною цього є поверхневий натяг води.
Це одна з властивостей води або, якщо говорити загалом, всіх рідин. Як відомо, газ заповнює весь обсяг, в який потрапляє, а ось рідина цього зробити не може. Молекули, що знаходяться всередині об`єму води, оточені такими ж молекулами з усіх боків. А ось що знаходяться на поверхні, на кордоні рідини і газу, відчувають вплив не з усіх боків, а тільки з боку тих молекул, які розташовані всередині об`єму, з боку газу на них впливу немає.
При цьому на поверхні рідини буде діяти сила, спрямована уздовж неї перпендикулярно до тієї ділянки поверхні, на який вона діє. В результаті дії цієї сили і виникає поверхневий натяг води. Зовнішнім його проявом буде утворення подоби невидимою, пружною плівки на межі розділу. Внаслідок впливу поверхневого натягу крапля води прийме форму сфери як тіла, що має найменшу площу при заданому обсязі.
Тепер можна визначити, що поверхневий натяг - це робота зі зміни поверхні рідини. З іншого боку його можна визначити як енергію, необхідну для розриву одиниці поверхні. Поверхневий натяг можливо на кордоні рідини і газу. Воно визначається силою, що діє між молекулами, і значить, відповідальної за летючість (випаровуваність). Чим менше величина поверхневого натягу, тим більше летючої буде рідину.
Можна визначити, чому одно поверхневий натяг. Формула для його обчислення включає в себе площу поверхні і коефіцієнт поверхневого натягу. Як уже згадувалося раніше, коефіцієнт не залежить від форми і величини поверхні, а визначається силою міжмолекулярної взаємодії, тобто типом рідини. Для різних рідин його величина буде різною.
Поверхневий натяг води можна змінювати. Це досягається нагріванням, додаванням біологічно активних речовин - таких, як мило, порошок, паста. Його величина залежить від ступеня чистоти води. Чим чистіше вода, тим величина поверхневого натягу більше, і вона за своїм значенням поступається тільки ртуті.
Цікавий ефект спостерігається, коли рідина стикається і з твердою речовиною, і з газом. Якщо ми нанесемо краплю води на поверхню парафіну, то вона прийме форму кульки. Це викликано тим, що сили, що діють між парафіянами і краплею, менше, ніж взаємодія між собою молекул води, в результаті чого і з`являється кульку. Коли сили, що діють між поверхнею і краплею, будуть більше, ніж сили міжмолекулярної взаємодії, то вода рівномірно розтечеться по поверхні. Це явище називається змочуванням.
Ефект смачиваемости в якійсь мірі може характеризувати ступінь чистоти поверхні. На чистій поверхні крапля розтікається рівномірно, а якщо поверхня забруднена або покрита речовиною, що не змочуваним водою, то остання збирається в кульки.
Як приклад використання поверхневого натягу в промисловості можна привести виливок сферичних деталей, наприклад, дробу для рушниць. Краплі розплавленого металу просто застигають на льоту, приймаючи кулясту форму.
Поверхневий натяг води, як і будь-який інший рідини, є одним з важливих її параметрів. Воно визначає деякі характеристики рідини - такі, як летючість (випаровуваність) і смачиваемость. Його значення залежить тільки від параметрів міжмолекулярної взаємодії.
Динамічна в'язкість рідини. У чому її фізичний і механічний зміст? Рідина визначають як фізичне тіло, здатне змінювати свою форму при як завгодно малому впливі на нього. Зазвичай розрізняють два основних види рідин: краплинні і газоподібні. Краплинні рідини - це рідини в звичайному розумінні: вода, гас, нафта,…
Поверхневий натяг: загальні відомості та біологічне значення Між молекулами рідини існують сили зчеплення, різні для поверхневих і глибинних (внутрішніх) шарів. Молекули, що знаходяться на поверхневому шарі, отримують одностороннє тяжіння з боку глибинних шарів, а в глибинних шарах сили тяжіння між молекулами…
Випаровування і конденсація У даній статті ми розкриємо зміст таких понять, як «випаровування» і «конденсація».Пароутворення характеризируется переходом речовини з рідкого в газоподібний стан. Це може здійснюватися двома видами: за допомогою кипіння, або способом…
Поверхнево-активні речовини: загальні відомості Поверхнево-активні речовини - сполуки, які впливають на величину поверхневого натягу. У процесі взаємодії молекул рідини між ними утворюються сили зчеплення. Ця сила буде різна в поверхневих і внутрішніх (глибинних) шарах. Розглядаючи стан рідини,…
Сила пружності У природі все взаємопов'язано і безперервно взаємодіє один з одним. Кожна її частина, кожен її компонент і елемент постійно піддається впливу цілого комплексу сил.Незважаючи на те, що кількість сил в природі досить велике, всі їх можна розділити на…
Архімедова сила Проробимо простий експеримент: візьмемо слабо надутий гумовий м'яч і «притопити» його у воді. Якщо глибина занурення буде навіть 1-2 метри, то неважко бачити, що його обсяг зменшиться, тобто з усіх боків м'яч обжавши якась сила. Зазвичай кажуть, що…
Коефіцієнт тертя при ковзанні і коченні У земних умовах будь-які рухомі тіла (або приходять в рух) стикаються з речовиною навколишнього середовища або з іншими тілами. При цьому виникають сили, що роблять опір їх рухові. Сили ці іменуються силами тертя, вони переводять частину механічної…
Коефіцієнт поверхневого натягу Коефіцієнт поверхневого натягу рідини - це величина, яка досить точно характеризує здатність рідини до скорочення і яка вимірюється силою поверхневого натягу, що надає вплив на одиницю довжини лінії, розташованої на поверхні рідини. У тому випадку,…
Сила тиску Тиск - це відношення сили, яка діє перпендикулярно на поверхню, до площі цієї поверхні. Вимірюється тиск в паскалях (1 Па - такий тиск, що сила в 1 ньютон виробляє при її додатку до поверхні площею в один квадратний метр).Сила тиску - це така сила,…
Від чого залежить тиск в рідині і газі? Як вже говорилося, тиск нас буквально оточує. Воно існує в будь-якому предметі або організмі. Досить сказати, що на будь-який предмет або живу істоту, що знаходиться на поверхні Землі, тисне тиск в 100 кН / м2. Цей тиск стовпа повітря. Люди якось…
Як вибрати насос поверхневий Відсутність водопроводу і каналізації часто отруює життя навіть самих терплячих господарів заміських будинків. Постійне носіння відер з водою від колодязів може сильно втомити, навіть якщо знаходяться джерела дуже близько від дому. Цю проблему дуже…
Що таке ПАР і як вони впливають на екологію? Вода є найбільш поширеним на нашій планеті універсальним розчинником. Рано йди пізно будь-яка речовина, вступаючи з нею в контакт, піддається реакції гідролізу і розкладається.Проте в деяких випадках цей процес слід прискорити, не чекаючи його…
Температура кипіння: особливості Кипіння - це явище, яке характерне для будь-яких рідин. Виявляється воно тим, що по всьому розчину утворюються бульбашки пари. Варто відзначити, що кипіння спостерігається лише при певній температурі і залежить від виду речовини. Даний показник є…