Каэфіцыент паверхневага нацяжэння

Каэфіцыент паверхневага нацяжэння вадкасці - гэта велічыня, якая дастаткова дакладна характарызуе здольнасць вадкасці да скарачэння і якая вымяраецца сілай паверхневага нацяжэння, якая аказвае ўздзеянне на адзінку даўжыні лініі, размешчанай на паверхні вадкасці. У тым выпадку, калі памер даўжыні мяжы паверхні вадкасці будзе пазначаны як l, а сіла паверхневага нацяжэння плёнкі, якая дзейнічае на дадзенай мяжы, - F, такім чынам, значэнне каэфіцыента павярхоўнага нацяжэння складзе:

σ = F / l

Найменне каэфіцыента павярхоўнага нацяжэння выяўляецца ў Н / м. Чым больш высокай будзе тэмпература, тым меншым будзе значэнне σ для чыстых вадкасцяў.

Следствам асіметрычнасці сіл малекулярнага ўзаемадзеяння пераходнага слоя з малекуламі, якія іх атачаюць, з'яўляецца ўяўленне аб існаванні нармальных і тангенцыйных сіл па адносінах да паверхні падзелу фаз. Гэтыя сілы аказваюць значнае ўздзеянне на малекулы пераходнага слоя. Менавіта яны з'яўляюцца сіламі малекулярнага ціску і павярхоўнага нацяжэння паміж фазамі.

Залежнасць каэфіцыента σ ад наяўнасці розных прымешак

Каэфіцыент паверхневага нацяжэння напрамую звязаны з сіламі малекулярнага ўзаемадзеяння і можа прымаць самыя разнастайныя значэння для розных вадкасцяў. У вадкасцяў, якія вельмі добра выпараюцца (спірт, бензін, эфір), паказчык паверхневага нацяжэння не такі вялікі, як у вадкасцяў, якія не з'яўляюцца лятучымі. Спачатку апранаем сетку на арэометр, пасля чаго апускаем у яго ў ваду. Дзякуючы шчыльнай сетцы, арэометр будзе ўтрымлівацца на пэўнай глыбіні. Далей варта капнуць трохі эфіру на сетку, пасля чаго арэометр неадкладна падымецца з вады.

Каэфіцыент паверхневага нацяжэння вады звязаны з тым, колькі прымешак знаходзіцца ў вадзе. На паверхню вады кладзецца маленькая друзачкай ад запалкі. Пасля гэтага ў ваду спускаецца кавалак мыла. Праз пэўны перыяд часу можна будзе назіраць рух друзачкі да краю сасуда ад мыла. У выніку гэтага можна зрабіць выснову: каэфіцыент паверхневага нацяжэння можа быць паменшаны з дапамогай мыла. Калі дадаць рэчывы, якія адрозніваюцца біялагічнай актыўнасцю (пасту, мыла, пральныя парашкі), то павярхоўнае нацяжэнне будзе зніжана. Тады, калі трэба атрымаць бурбалкі, навошта ж людзі дадаюць мыла?

Многія з нас мяркуюць, што дзякуючы мылу паказчык σ павялічваецца. У рэчаіснасці, яно як раз памяншае паказчык паверхневага нацяжэння прыблізна да адной траціны да значэння σ чыстай вады. Варта адзначыць, што пры расцяжэнні мыльнай плёнкі адбываецца памяншэнне канцэнтрацыі малекул мыла на паверхні, пры гэтым павярхоўнае нацяжэнне павялічваецца. Такім чынам, пад уздзеяннем мыла узмацняюцца слабыя ўчасткі бурбалкі і ня расцягваюцца далей. Акрамя таго, дзякуючы мылу вада не выпараецца, а значыць, тэрмін "жыцця" бурбалкі павялічваецца.

Зараз давайце паставім такі досвед: змесцім цукровы лядзяш ў ваду. Гэта прывядзе да таго, што друзачкай будзе рухацца да лядзяшы. Выснова адназначны: пад уздзеяннем цукру паказчык паверхневага нацяжэння павялічваецца.

Як вызначыць каэфіцыент σ пасродкам капіляраў?

Для ажыццяўлення гэтага найпростага ў сваім родзе вопыту трэба мець некалькі сасудаў з вадой і капіляры.

Капіляр патрабуецца апусціць у посуд з вадой, а затым вымераць вышыню ўздыму вадкасці. Далей іншы капіляр змяшчаецца ў мыльную ваду, пасля чаго вымяраецца вышыня ўздыму вадкасці. Каэфіцыент σ можа быць знойдзены з адпаведнай формулы:

σ = ρgdh / 4

Далей варта параўнаць каэфіцыенты павярхоўнага нацяжэння розных відаў вадкасцяў.