Ваша корзина пуста

Купить

Количество: 0

Всего: 0,00

0

Поверхностное натяжение

Поверхностное натяжение

Поверхностное натяжение является свойством жидкости, при котором она стремится принять форму с наименьшей возможной площадью поверхности.

Физика

Этикетки

поверхностное натяжение, в капиллярности, капилляр, сплоченность, адгезия, смачивание, ртуть, Капля воды, Водомерка, мениск, жидкость, частица, поверхность воды, молекула воды, насекомое, плотность, физика, сфера

Связанные экстра

Сцены

Сила сцепления

  • капля воды - Не соприкасающаяся с твёрдым веществом капля воды имеет сферическую форму, поскольку в это время её объём имеет наименьшую поверхность.

Поверхностное натяжение объясняется взаимным притяжением частиц жидкости. Взаимное притяжение однородных частиц называется когезией (сцеплением), а происходящая из этого сила - силой когезии (силой сцепления).
Внутри жидкости когезионные силы уравновешивают друг друга, поэтому частицы находятся в низком энергетическом состоянии. Однако на поверхности жидкости когезионные силы не уравновешивают друг друга, поэтому здесь частицы имеют высокое энергетическое состояние. Следовательно, в соответствии с принципом минимальной энергии эти частицы постоянно перемещаются внутрь жидкости. В результате жидкость стремится принять форму с наименьшей возможной площадью поверхности. В случае свободно падающей капли воды приобретает форму сферы.

Явление поверхностного натяжения становится более сложным, если жидкость соприкасается с твёрдой поверхностью. Здесь взаимное притяжение частиц жидкости и частиц твёрдого вещества называется адгезией (прилипанием), а происходящая из этого сила - силой адгезии (силой прилипания).

Характерным свойством взаимодействия конкретной пары (жидкости с поверхностью твёрдого тела) является способность к смачиванию, которая зависит от величины силы адгезии и силы когезии между частицами жидкости. Если сила адгезии достаточно велика, жидкость растекается по твёрдой поверхности, то есть способна смачивать её. Так, например, капля воды смачивает поверхность стекла. Однако, если сила адгезии слаба, контактирующая с твёрдой поверхностью жидкость может сократить свою площадь поверхности, и смачивание в этом случае не происходит. Ещё один пример: ртуть не смачивает поверхность стекла.

Способность к смачиванию определяет поведение жидкости в тонких трубках, или в капиллярах. Закон сообщающихся сосудов не действует в отношении жидкостей, находящихся в капиллярных трубках, поэтому уровень жидкости в них не одинаков. Вместо этого мы наблюдаем повышение уровня в капилляре, который содержит воду, либо понижение уровня в капилляре, где находится ртуть.
Капиллярное повышение наблюдается, если жидкость смачивает стенки капилляра, то есть тогда, когда сила притяжения между молекулами жидкости и молекулами твёрдой поверхности больше силы взаимного притяжения между молекулами жидкости. В обратном случае происходит капиллярное понижение.

Поверхностное натяжение и капиллярность играют важную роль в природе. Например, без поверхностного натяжения такие насекомые, как водомерка, не могли бы скользить по поверхности стоячих водоёмов. На ножках водомерки находится множество крошечных ворсинок, которые вода не может смачивать из-за маленькой площади их поверхности. За счёт сил поверхностного натяжения поверхность воды действует как упругая плёнка, и водомерка, отталкиваясь от впадинок на воде, которые образуются под её ножками, способна ускоряться до 90 см/сек.
Капиллярное действие наблюдается и в транспортной системе растений. Это явление создаёт условия для того, чтобы сосуды ксилемы растения могли доставлять воду из почвы в свои верхние части.

Сила прилипания

  • капля воды
  • стеклянные

Смачивание

  • капля воды
  • капля ртути
  • стеклянные

Капиллярность

  • вода - Вода смачивает поверхность стекла, поэтому в стакане вода поднимается по капилляру в противодействие силе тяжести.
  • ртуть - Ртуть не смачивает поверхность стекла, поэтому уровень ртутной жидкости в капилляре будет ниже, чем в стакане.
  • стеклянный капилляр

Анимация

  • капля воды
  • поверхностная молекула воды - Притягиваются соседними частицами только со стороны внутренней части жидкости. Их стремление внутрь вызывает поверхностное натяжение.
  • внутренняя молекула воды - Притягиваются соседними частицами со всех сторон.
  • ˂90°
  • ˃90°
  • краевой угол - Измеряется там, где поверхность твёрдых материалов встречается по касательной с поверхностью фазы жидкость-газ. Показывает, насколько жидкость способна смачивать поверхность данного твёрдого материала. Если жидкость смачивает твёрдую поверхность, то значение угла меньше 90°. Если жидкость не смачивает поверхность, то угол составляет больше 90°.
  • вода - Вода смачивает поверхность стекла, поэтому в стакане вода поднимается по капилляру в противодействие силе тяжести.
  • ртуть - Ртуть не смачивает поверхность стекла, поэтому уровень ртутной жидкости в капилляре будет ниже, чем в стакане.
  • вогнутый мениск
  • выпуклый мениск
  • ворсинка - Поверхность соприкосновения жёстких волосков конечностей водомерки с водой очень мала, что уменьшает силу адгезии. По причине маленькой силы прилипания вода не смачивает ножки водомерки.

Водомерка

  • водомерка - Обитает на поверхности стоячих водоёмов и медленно текущих вод. В силу своей подвижности животное питается упавшими в воду насекомыми.

Речевое сопровождение

Поверхностное натяжение объясняется взаимным притяжением частиц жидкости. Взаимное притяжение однородных частиц называется когезией (сцеплением), а происходящая из этого сила - силой когезии (силой сцепления).
Внутри жидкости когезионные силы уравновешивают друг друга, поэтому частицы находятся в низком энергетическом состоянии. Однако на поверхности жидкости когезионные силы не уравновешивают друг друга, поэтому здесь частицы имеют высокое энергетическое состояние. Следовательно, в соответствии с принципом минимальной энергии эти частицы постоянно перемещаются внутрь жидкости. В результате жидкость стремится принять форму с наименьшей возможной площадью поверхности. В случае свободно падающей капли воды приобретает форму сферы.

Явление поверхностного натяжения становится более сложным, если жидкость соприкасается с твёрдой поверхностью. Здесь взаимное притяжение частиц жидкости и частиц твёрдого вещества называется адгезией (прилипанием), а происходящая из этого сила - силой адгезии (силой прилипания).

Характерным свойством взаимодействия конкретной пары (жидкости с поверхностью твёрдого тела) является способность к смачиванию, которая зависит от величины силы адгезии и силы когезии между частицами жидкости. Если сила адгезии достаточно велика, жидкость растекается по твёрдой поверхности, то есть способна смачивать её. Так, например, капля воды смачивает поверхность стекла. Однако, если сила адгезии слаба, контактирующая с твёрдой поверхностью жидкость может сократить свою площадь поверхности, и смачивание в этом случае не происходит. Ещё один пример: ртуть не смачивает поверхность стекла.

Способность к смачиванию определяет поведение жидкости в тонких трубках, или в капиллярах. Закон сообщающихся сосудов не действует в отношении жидкостей, находящихся в капиллярных трубках, поэтому уровень жидкости в них не одинаков. Вместо этого мы наблюдаем повышение уровня в капилляре, который содержит воду, либо понижение уровня в капилляре, где находится ртуть.
Капиллярное повышение наблюдается, если жидкость смачивает стенки капилляра, то есть тогда, когда сила притяжения между молекулами жидкости и молекулами твёрдой поверхности больше силы взаимного притяжения между молекулами жидкости. В обратном случае происходит капиллярное понижение.

Поверхностное натяжение и капиллярность играют важную роль в природе. Например, без поверхностного натяжения такие насекомые, как водомерка, не могли бы скользить по поверхности стоячих водоёмов. На ножках водомерки находится множество крошечных ворсинок, которые вода не может смачивать из-за маленькой площади их поверхности. За счёт сил поверхностного натяжения поверхность воды действует как упругая плёнка, и водомерка, отталкиваясь от впадинок на воде, которые образуются под её ножками, способна ускоряться до 90 см/сек.
Капиллярное действие наблюдается и в транспортной системе растений. Это явление создаёт условия для того, чтобы сосуды ксилемы растения могли доставлять воду из почвы в свои верхние части.

Связанные экстра

Вода (H₂O)

Вода - очень стабильное химическое соединение, состоящее из атомов кислорода и водорода,...

Изменения агрегатного состояния

Любой переход между газообразным, жидким и твёрдым состояниями - это изменение...

Пламя свечи

Свеча применяется человечеством в качестве источника освещения с Древних времён.

Вегетативные органы растений

Органы, которые необходимы для жизни и развития растения.

Как работает фен?

В анимации представлены устройство и объяснение работы фена с точки зрения физики.

Фотосинтез

Растения способны из неорганических веществ (углекислого газа и воды) синтезировать...

Прозрачность

В анимации представлено объяснение явлений прозрачности и непрозрачности, принципа...

Added to your cart.