МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

4. СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ

4.3. ЯВЛЕНИЕ СМАЧИВАНИЯ. КАПИЛЛЯРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Жидкость, которая растекается по твердому телу, называется змочуючою данное твердое тело (вода по стеклу и т. п.). При этом равнодействующая сил притяжения молекул на грани столкновения с молекулами жидкости меньше, чем с молекулами твердого тела (рис. 15, а).

Жидкость не растекается, а взимается межмолекулярными силами в капли, называется незмочуючою данное твердое тело (вода на жирной поверхности и т. п.). Равнодействующая сила притяжения молекул на грани столкновения с молекулами жидкости больше, чем с молекулами твердого тела (рис. 15, б).

Рис. 15

θ - краевой угол.

Если полное смачивания, θ = 0.

Если полная несмачиваемость, θ = π.

Смачивание - где трехфазное явление, поскольку оно происходит на границе трех фаз: твердой, жидкой газообразной.

В тонкой трубке - капилляре - в случае смачивания жидкость поднимается по стенке, образуется вогнутая поверхность жидкости (вогнутый мениск) (рис. 16, а).

Высота подъема жидкости в трубке:

где σ - поверхностное натяжение;

r - радиус трубки;

ρ - плотность жидкости.

Незмочуюча жидкость опускается в капилляре на h, мениск при этом является выпуклым (рис. 16, б).

Рис. 16