Капилярные явления

Капилярные явления

КАПИЛЛЯРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ.

1. Явления смачивания и несмачивания.

а) жидкость, которая растекается тонкой пленкой по твердому телу, называют смачивающей данное твердое тело.

б) жидкость, которая не растекается по твердому телу, а стягивается в каплю, наз.несмачивающей данное твердое тело.

Мерой смачивания является угол q между смачиваемой поверхностью и касательной к поверхности жидкости. Этот угол называют углом смачивания или краевым углом.

2. Соотношения между , и .

При установлении равновесия на границе тел (жидкого, твердого и газообразного) на каждый элемент границы между ними будут действовать три силы: - между жидкостью и газом, - между твердым телом и жидкостью и - между твердым телом и газом.

Растекание жидкости произойдет, если (в проекциях) ? F_жт+F_жгcosθ.

Из условия равновесия: = F_жт+F_жгcosθ. Отсюда cosθ=

Если F_жт < F_тг, то соsθ>0, жидкость смачивающая.

Если F_жт > F_тг, то соsθ<0, жидкость несмачивающая.

Если F_тг-F_жт> F_жт, то равновесие не соблюдается. Такое состояние означает, что жидкость полностью смачивает твердое тело, отделяя его поверхность от газа.

3. Поведение жидкости у стенки сосуда

а) Жидкость находится в сосуде, стенки которого смачиваются. Жидкость поднимается по стенке вверх, т.к. силы взаимодействия молекул жидкости со стенками сосуда больше сил взаимодействия молекул жидкости между собой.

б) Стенки сосуда несмачиваемы. Силы взаимодействия молекул жидкости со стенками сосуда меньше сил взаимодействия молекул жидкости между собой.

Искривленную поверхность жидкости вблизи границы ее соприкосновения с твердым телом наз. мениском.

4. Давление под искривленной поверхностью.

- избыточное давление под искривленной поверхностью, вызванное действием поверхностного натяжения. Если поверхность выпуклая - давление увеличивается, если вогнутая - уменьшается.