Поверхностный слой - жидкость
Cтраница 4
Потенциальная энергия поверхностного слоя жидкости Us входит как составная часть во внутреннюю энергию жидкости и в ее свободную энергию F. В § 89 было показано, что при постоянной температуре система стремится к состоянию с минимальной свободной энергией. Этот минимум свободной энергии достигается, очевидно, при минимальной поверхности жидкости. Полученное общее требование минимальной поверхности жидкости позволяет предсказать, как будет вести себя жидкость в тех или иных условиях. [46]
 |
Модель агрегатированной молекулы.| Схема взаимодействия капли жидкости с поверхностью твердого тела и газовой средой. [47] |
Силы в поверхностном слое жидкости стремятся придать ей такую форму, чтобы ее поверхность была наименьшей. [48]
Расположенные в поверхностном слое жидкости молекулы отличаются по своим свойствам от молекул в ее внутренних слоях: первые испытывают действие направленной внутрь жидкости равнодействующей силы, обусловленной молекулярными силами притяжения. Благодаря особым свойствам своего поверхностного слоя жидкость ведет себя так, как если бы она была заключена в эластичную резиновую ( оболочку) мешок. Отличие свойств поверхностного слоя жидкости от свойств резиновой оболочки состоит в том, что для растяжения оболочки требуется тем большая сила, чем больше она растянута. Напротив, сила поверхностного натяжения не зависит от площади поверхности жидкости. [49]
В узких капиллярах поверхностные слои жидкости приобретают новые свойства, которые кратко описаны ниже. При течении газа или жидкости вблизи твердой поверхности на последней происходит адсорбция и образуется полимолекулярная пленка жидкости. Адсорбированное вещество не является жидкостью в том смысле, какой вкладывается в термодинамическое понятие трехмерной фазы. [50]
 |
К поясне. [51] |
Вообще вследствие кривизны поверхностного слоя жидкости создается избыточное давление: положительное под выпуклой по-верхностью и отрицательное под вогнутой поверхностью. Таким образом, при наличии кривизны поверхностный слой жидкости становится источником силы, направленной от выпуклой стороны слоя к вогнутой стороне. [52]
Действительно, молекулы поверхностного слоя жидкости будут находиться под воздействием не только молекул жидкости, но и соседнего вещества. Однако, если это вещество газообразно, химически не реагирует с данной жидкостью и мало растворимо в ней, то присутствие постороннего газа обычно мало влияет на коэффициент поверхностного натяжения жидкости, потому что среднее расстояние между молекулами газа при обычных давлениях значительно больше, чем в жидкостях. Это дает известное основание говорить просто о коэффициенте поверхностного натяжения данной жидкоспи. Что она граничит со своим насыщенным паром или с атмосферным воздухом, насыщенным парами этой жидкости. [53]
Изменение свободной энергии поверхностного слоя жидкости равно произведению ее коэффициента поверхностного натяжения на изменение площади поверхности. [54]
При адсорбции в поверхностном слое жидкости не только изменяется поверхностное натяжение, но и наблюдается изменение вязкости. [55]
Страницы: 1 2 3 4