Поверхностный слой - жидкость
Cтраница 2
Поверхностный слой жидкости, соприкасающийся с другой средой, например, с ее собственным паром, находится в особых условиях по сравнению с остальной массой жидкости. В результате силы притяжения компенсируются, поэтому равнодействующая этих сил равна нулю. У молекул поверхностного слоя одна часть сферы действия межмолекулярных сил находится в жидкости, другая - в газовой фазе. Так как плотность газа меньше плотности жидкости, то силы притяже-ния молекул газа очень малы и ими можно пренебречь, и равнодействующая всех сил притяжения будет направлена внутрь жидкости перпендикулярно ее поверхности. [16]
Поверхностный слой жидкости можно рассматривать, следовательно, как очень тонкую упругую натянутую пленку, которая стремится сократиться, так как равнодействующая всех междумолекулярных сил данной фазы, действующих на поверхностную пленку, перпендикулярна к поверхности раздела фаз и направлена внутрь жидкости. [17]
Поверхностный слой жидкости вследствие подвижности молекул в объеме, а также в результате постоянно протекающих процессов испарения и конденсации находится в состоянии непрерывного обновления. Так, среднее время жизни молекулы воды на поверхности составляет около 10 - 7 с. Плотность граничного слоя между водной фазой и ее насыщенным паром изменяется непрерывно от плотности жидкой воды до плотности ее пара. В то же время межмолекулярные силы обеспечивают наличие поверхностного слоя жидкости определенной толщины. Обычно толщина поверхностного слоя жидкости составляет несколько молекул. Внутренняя граница слоя соответствует началу изменения структуры жидкости в объеме. [18]
Почему поверхностный слой жидкости оказывает на всю жидкость молекулярное давление. Какое значение имеет это давление для упаковки молекул жидкости. [19]
Сравнивая поверхностный слой жидкости с резиновой пленкой, необходимо помнить, что сходство между ними является внешним, так как в отличие от сил упругости сила поверхностного натяжения не уменьшается при сокращении площади поверхности пленки. [20]
Когда поверхностный слой жидкости предварительно охлажден тем или иным способом, применение пены окажется значительно более эффективным. [21]
Рассмотрим поверхностный слой жидкости и кристалла. Молекулы, находящиеся в поверхностном слое, испытывают силы, направленные внутрь жидкости или кристалла; для того, чтобы внутренние молекулы перевести на поверхность, нужно совершить некоторую работу, которая переходит в потенциальную энергию. Поверхностные молекулы обладают большей потенциальной или свободной энергией сравнительно с теми молекулами, которые находятся внутри кристалла или жидкости. [22]
Из поверхностного слоя жидкости вылетают молекулы, которые обладают наибольшей скоростью и кинетической энергией теплового, хаотического движения, поэтому в результате испарения жидкость охлаждается. [23]
Молекулы поверхностного слоя жидкости имеют некоторую избыточную потенциальную энергию по сравнению с молекулами глубинных слоев: при выходе частиц на поверхность затрачивается определенная работа. Из курса механики известно, что когда тело находится в равновесии, его потенциальная энергия минимальна. Поэтому жидкость в невесомости приобретает форму шара. [24]
Молекулы поверхностного слоя жидкости обладают избытком энергии сравнительно с молекулами, находящимися внутри жидкости. Эта избыточная энергия называется свободной поверхностной энергией или просто поверхностной энергией. Указанными свойствами поверхностного слоя обусловлено особое его состояние, которое подобно состоянию натянутой упругой пленки, стремящейся сократить свою поверхность до малых размеров. Это стремление жидкости сократить свою свободную поверхность называется поверхностным натяжением. [25]
Вязкость поверхностного слоя жидкости, покрытого монослоем, существенно отличается от вязкости нижележащей жидкости, причем реологические свойства монослоев оказываются связанными с типом пленки и ее состоянием. [26]
Молекулы поверхностного слоя жидкости обладают избытком энергии сравнительно с молекулами, находящимися внутри жидкости. Эта избыточная энергия называется свободной поверхностной энергией или просто поверхностной энергией. Указанными свойствами поверхностного слоя обусловлено особое его состояние, которое подобно состоянию натянутой упругой пленки, стремящейся сократить свою поверхность до малых размеров. Это стремление жидкости сократить свою свободную поверхность называется поверхностным натяжением. [27]
Из поверхностного слоя жидкости вылетают молекулы, которые обладают наибольшей скоростью и кинетической энергией теплового, хаотического движения, поэтому в результате испарения жидкость охлаждается. [28]
 |
Графики поправочных коэффициентов при измерении поверхностного натяжения методом отрыва кольца ( составлены на основе эмпирической формулы Зидемы и Уотерса. [29] |
Растянутость поверхностного слоя жидкости указывает на наличие нескольких факторов, влияющих на силу отрыва кольца и приводящих к тому, что измеряется кажущаяся величина поверхностного натяжения. Поэтому для получения истинного значения поверхностного натяжения в приведенную формулу необходимо ввести поправочный коэффициент. Существует много экспериментальных доказательств, указывающих на необходимость учета двух основных факторов. Одним из них является вес жидкости, прилипающей к кольцу после его отрыва от поверхности по окружности. [30]
Страницы: 1 2 3 4