Влажность воздуха. Характеристика жидкого состояния вещества. Характеристика твердого состояния вещества. Плавление и кристаллизация, страница 14

Пусть седло под внешним воздействием растянулось на    , растянув пленку

                                  

За счет работы внешних сил увеличивается потенциальная энергия.

Коэффициент поверхностного натяжения – величина, измеряемая изменением потенциальной энергии жидкости при изотермическом увеличении ее поверхности на единицу площади.

Коэффициент поверхностного натяжения зависит от рода жидкости, наличия примесей, температуры.

Итак, на любой элемент длины, расположенной в плоской поверхности жидкости  ( так, что жидкость расположена по обе его стороны ) действуют уравнивающие силы поверхностного натяжения.

Лапласово давление

Если по каким – то причинам поверхность жидкости изгибается, появляется равнодействующая  сил поверхностного натяжения, направленная к центру кривизны.

Силы поверхностного натяжения в этом случае приводят к появлению добавочного Лапласова давления.

Рисунок 19 – Лапласово давление

 
                                  

За счет этого давления может лежать на поверхности воды стальная бритва, положенная плашмя, по той же причине не проваливается на поверхности воды водомерка.

Вспомним из школьного курса:

Закон Паскаля: жидкости и газы передают оказываемое на них давление равномерно по всем направлениям.

Применение закона – гидравлический пресс

Сообщающимися называются сосуды, соединенные ниже уровня поверхности, так, что жидкость может перетекать из каждого сосуда в остальные.

Р=

Давление жидкости, обусловленное ее весом, называется гидростатическим.

Закон сообщающихся сосудов: однородная жидкость устанавливается в сообщающихся сосудах так, что давление во всех точках, расположенных в одной горизонтальной плоскости одинаково.

Закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости  (газа) и приложенная к центру давления.

Fарх =

(Fарх - Р) – подъемная сила.

Явления, изучаемые на данном занятии, играют большую роль в природе и находят широкое применение в технике.

Обогащение руд – флотация, действие различных моющих средств, передвижение влаги и питательных веществ в растениях, строительное дело и т. д.

Явление на границе твердое тело – жидкость.

Смачивающиеся и не смачивающиеся поверхности.

Погрузим какой – либо предмет в жидкость и вытащим обратно. Произойдет одно из двух: либо предмет станет «мокрым», покрытым капельками жидкости, либо останется сухим. В первом случае, очевидно, вытаскивая предмет из жидкости, мы отрываем частицы жидкости друг от друга, во втором – частицы жидкости от твердого тела. Это объясняется различиями в силах сцепления. Если силы сцепления частиц жидкости  и твердого тела больше сцепления частиц жидкости, жидкость называется смачивающей данное тело. Если силы сцепления частиц жидкости и твердого тела меньше силы сцепления частиц жидкости, жидкость называется не смачивающей это тело.

Одна жидкость может быть смачивающейся или не смачивающейся по отношению к разным телам. Так вода смачивает руку человека, но не смачивает жирную поверхность.

Ртуть – не смачивает стекло, но смачивает цинк.

Одно тело может смачиваться одной жидкостью и не смачивается другой. Например, стекло смачивается водой и не смачивается ртутью.


Краевой угол

Форма поверхности жидкости,

соприкасающейся с твердым телом

Расположим горизонтально плоскую пластинку из какого – либо вещества и капнем на нее исследуемую жидкость.

Тогда капля расположится либо так,  либо так

В первом случае жидкость смачивает твердое вещество, а во - втором – нет.

Угол, образованный плоской поверхностью твердого тела и касательной к свободной поверхности жидкости, проходящей через точку, где граничит твердое тело, жидкость и газ называется краевым углом

Ө- острый угол для смачивающей жидкостей

Ө - тупой угол для не смачивающей жидкостей

Мерой смачивания обычно служит косинус угла  

Cos Ө = 1 при полном смачивании

Cos Ө = -1 при не полном смачивании