Внутреннее давление в жидкости. Поверхностное натяжение

 

На молекулу внутри жидкости действуют силы притяжения со стороны окружающих молекул.

Эти силы скомпенсированы и, поэтому, результирующая сила равна нулю (рис. 24).

 

Для молекулы находящейся на поверхности сфера молекулярного действия лишь частично расположена внутри жидкости, равнодействующая всех сил не равна нулю и направлена внутрь жидкости.

Результирующие силы всех молекул поверхностного слоя оказывают на жидкость давление, называемое молекулярным или внутренним.

Для перемещения молекул из глубины жидкости в поверхностный слой необходимо затратить работу за счет

Рис.24

кинетической энергии молекул, расходуемой на увеличение их потенциальной энергии. Молекулы поверхностного слоя обладают дополнительной энергией, пропорциональной площади слоя

Молекулы жидкости, находящиеся внутри контура, притягивают молекулы образующие контур ℓ. Сумма сил притяжения, действующих на контур, ограничивающий поверхность жидкости, называется силой поверхностного натяжения.

 

, (51)

где α – коэффициент поверхностного натяжения имеющий размерность кг/с².

Коэффициент поверхностного натяжения имеет порядок 10^-2 кг/с². Так для воды α_в=0,073 кг/с², для спирта α_с=0,022 кг/с², а для ртути α_р=0,47 кг/с².

Некоторые вещества изменяют коэффициент поверхностного натяжения. Они называются поверхностно активными. Так спирт и нефтепродукты уменьшают α воды, в сахар и соль увеличивают.