Паверхневае нацяжэнне

З пляцоўкі Вікіпедыя

 

Механіка суцэльных асяроддзяў
BernoullisLawDerivationDiagram.svg
Суцэльнае асяроддзе
Дажджавая вада цячэ з навеса. Сярод сіл, якія кіруюць утварэннем кроплі: павярхоўнае нацяжэнне, кагезія, сіла Ван-дэр-Ваальса, няўстойлівасць Плато–Рэлея.
Паверхневае нацяжэнне і гідрафобнасць узаемадзейнічаюць у гэтай спробе разрэзаць кроплю вады.
Эксперыментальная дэманстрацыя паверхневага нацяжэння з мылам

Паверхневае нацяжэнне — гэта імкненне паверхняў вадкасці ў стане спакою скарачацца да мінімальна магчымай плошчы паверхні. Паверхневае нацяжэнне — гэта тое, што дазваляе аб'ектам з больш высокай шчыльнасцю, чым вада, такім як лязо брытвы і насякомыя (напрыклад, водныя бегуны) плаваць на паверхні вады, не апускаючыся нават часткова.

На мяжы вадкасць-паветра паверхневае нацяжэнне ўзнікае ў выніку большага прыцягнення малекул вадкасці адна да адной (за кошт кагезіі), чым да малекул у паветры (за кошт адгезіі).[1]

Тут задзейнічаны два асноўныя механізмы. Адным з іх з'яўляецца ўнутраная сіла малекул на паверхні, якая прымушае вадкасць сціскацца.[2][3] Па-другое, гэта тангенцыяльная сіла, паралельная паверхні вадкасці.[3] Гэтую тангенцыйяльную сілу звычайна называюць паверхневым нацяжэннем. Канчатковы эфект заключаецца ў тым, што вадкасць паводзіць сябе так, быццам яе паверхня пакрыта расцягнутай эластычнай мембранай. Але з гэтай аналогіяй нельга заходзіць занадта далёка, бо нацяжэнне эластычнай мембраны залежыць ад ступені дэфармацыі мембраны, у той час як паверхневае нацяжэнне з'яўляецца неад'емнай уласцівасцю падзелу вадкасць-паветра або вадкасць-пар.[4]

Зноскі[правіць | правіць зыходнік]

  1. Surface Tension - an overview | ScienceDirect Topics. www.sciencedirect.com. Архівавана з першакрыніцы 30 снежня 2021.
  2. Surface Tension (Water Properties) – USGS Water Science School. live. US Geological Survey (1 ліпеня 2015). Архівавана з першакрыніцы October 7, 2015.
  3. а б The molecular mechanism of surface tension. 1971. https://michaelberryphysics.files.wordpress.com/2013/07/berry018.pdf. Retrieved on 8 July 2020. 
  4. Physics, Volume 2. John Wiley & Sons. 2010-04-20. https://books.google.com/books?id=hAZ-DwAAQBAJ. Retrieved on 2021-03-19.