Tensiunea superficială a lichidului picăturilor se datorează forțelor de atracție reciprocă a moleculelor de strat de suprafață, care tind să reducă suprafața liberă a lichidului.
Coeficientul tensiunii de suprafață s este energia pe unitate de suprafață:
unde Ep este energia suprafeței, J;
w este interfața, m 2.
Coeficientul de tensiune superficială s depinde de:
· Privind natura mijloacelor de contact;
· Cu privire la puritatea lichidului;
De exemplu, la o temperatură de 20 ° C pentru contactarea mediilor, avem:
apă-aer s = 0,073 J / m2;
mercur - aer s = 0,18 J / m 2.
Substanțe care reduc valoarea coeficientului de tensiune superficială, denumite surfactanți (surfactanți).
Pe măsură ce crește temperatura, coeficientul de tensiune superficială scade, iar în punctul critic al tranziției lichidului în vapori, acesta este zero.
Influența tensiunii de suprafață trebuie luată în considerare atunci când se lucrează cu dispozitive lichide pentru măsurarea presiunii, atunci când lichidul curge din găuri mici, când picăturile se formează în jeturi libere.
Să vedem ce se întâmplă la interfața a trei faze - solide, lichide și gazoase (Figura 2).
Între suprafața lichidului și peretele solid se formează unghiul de contact Q (theta).
Fluidul umezește suprafața dacă unghiul de contact Q este mai mic de 90 ° (unghi ascuțit). Dacă unghiul de contact Q este mai mare de 90 °, atunci lichidul nu umezește suprafața. Dacă unghiul de contact este Q = 180 0. atunci nu există umiditate completă.
Figura 2 - Comportamentul fluidelor la interfața a trei medii
Umezirea fenomen depinde de comportamentul fluidului din capilare, în cazul umezirii lichidului în tubul este ridicat deasupra nivelului suprafeței libere (Figura 3, o.), Și în cazul în care nu udare - scade sub suprafața liberă a nivelului lichidului din rezervor (Figura 3b.).
Figura 3 - Comportamentul fluidelor în capilare
Atunci când se lucrează cu manometre lichid, în cazul în care fluidul de lucru este apa (lichid umectează un perete solid), numărând indicații efectuate pe meniscului inferioare.
Înălțimea înălțimii (sau coborârii) capilară a lichidului din tub este determinată de formula:
Dh = × cosQ. (1.16)
unde g este greutatea specifică a lichidului;
r este raza tubului.
valoare
În toate fenomenele care apar sub acțiunea combinată a forțelor de tensiune superficială și a forțelor gravitaționale, un rol semnificativ îl are constanta capilară.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: