Как найти коэффициент поверхностного натяжения ртути

Содержание:

Поверхностное натяжение жидкости:

В отличие от газов жидкости имеют свободную поверхность. Молекулы, расположенные на поверхности жидкости, и молекулы внутри жидкости находятся в разных условиях:

a) молекулы внутри жидкости окружены другими молекулами жидкости со всех сторон. Молекула 1 внутри жидкости испытывает действие соседних молекул со всех сторон, поэтому равнодействующая сил притяжения, действующих на нее, равна нулю (f; молекула 1);

b) молекулы на поверхности жидкости испытывают действие со стороны соседних молекул жидкости только сбоку и снизу. Притяжение со стороны молекул газа (пара жидкости или воздуха) над жидкостью во много раз слабее, чем со стороны молекул жидкости, поэтому не принимаются во внимание (f; молекула 2). В результате каждая из равнодействующих сил 

Сила поверхностного натяжения

Сила поверхностного натяжения — это сила, направленная по касательной к поверхности жидкости, перпендикулярно к линии, ограничивающей поверхность жидкости, и стремящаяся сократить площадь поверхности жидкости. Сила поверхностного натяжения прямо пропорциональна длине границы соприкосновения свободной поверхности жидкости с твердым телом:

Здесь — сила поверхностного натяжения жидкости, — длина границы соприкосновения свободной поверхности жидкости с твердым телом,  (сигма) — коэффициент поверхностного натяжения:

Коэффициент поверхностного натяжения

Коэффициент поверхностного натяжения — численно равен силе поверхностного натяжения, приходящейся на единицу длины линии, ограничивающей поверхность жидкости:

Значение коэффициента поверхностного натяжения зависит от вида жидкости и ее температуры, то есть с увеличением температуры жидкости коэффициент его поверхностного натяжения уменьшается и при критической температуре равен нулю. Единица коэффициента поверхностного натяжения в СИ:

Смачивающая и несмачивающая жидкость. При внимательном рассмотрении можно увидеть искривление поверхности жидкости на границе между жидкостью и твердым телом.

Мениск — это искривление свободной поверхности жидкости в месте ее соприкосновении с поверхностью твердого тела (или другой жидкости). Угол между поверхностью мениска и поверхностью твердого тела называется краевым углом.

Значение краевого угла  (тетта) зависит от того, является ли жидкость смачивающей или несмачивающей твердое тело:

Смачивающая жидкость —это жидкость, у которой краевой угол острый. Сила взаимного притяжения между молекулами смачивающей жидкости и твердого тела больше, чем силы взаимного притяжения между молекулами самой жидкости. В результате свободная поверхность жидкости в сосуде становится вогнутой, например, вода в стеклянном сосуде — смачивающая жидкость (g).

Несмачивающая жидкость — это жидкость, у которой краевой угол тупой. Сила взаимного притяжения между молекулами несмачивающей жидкости и твердого тела меньше, чем сила взаимного притяжения между молекулами самой жидкости. В результате свободная поверхность жидкости в сосуде бывает выпуклой, например, ртуть в стеклянном сосуде — несмачивающая жидкость (i).

Капиллярные явления

В повседневной жизни встречаются и используются тела, с легкостью впитывающие в себя воду, например, полотенце, промокательная бумага, сахар, кирпич, растения и др. Это свойство в телах объясняется существованием в них большого количества очень узких трубочек — капилляров.

Капилляр — это узкая трубка (канал) диаметром меньше  м. Уровень жидкости внутри капилляра, опущенного в жидкость, в зависимости от ее свойств (смачивающая или несмачивающая), отличается от общего уровня жидкости:

Капиллярными явлениями называют явления подъема смачивающей и опускания несмачивающей жидкости по капилляру относительно общего уровня жидкости под действием сил поверхностного натяжения (j).

В таблице 6.4 дана зависимость между величинами, характеризующими жидкость, поднимающуюся в капилляре.

Таблица 6.4

Характеристики жидкости, поднимающейся в капилляре	Формула
Вес жидкости, поднимающейся в капилляре	Где — радиус капилляра, — диаметр капилляра.
Масса жидкости, поднимающейся в капилляре
Высота жидкости, поднимающейся в капилляре	Если жидкость полностью смачиваемая, то получаем в Где — плотность жидкости, поднимающейся в капилляре. Высота подъема жидкости в капилляре зависит от рода жидкости и обратно пропорциональна радиусу капилляра.
Давление жидкости, поднимающейся в капилляре

Поверхностное натяжение жидкости

Некоторые виды пауков могут передвигаться по поверхности воды не проваливаясь, как будто эта поверхность покрыта невидимой тонкой пленкой. такое же впечатление создается, если наблюдать за вытеканием воды из маленького отверстия — вода течет не тоненькой струйкой, а образует капли. Бумажная салфетка впитывает воду, едва коснувшись ее поверхности. какая сила является причиной всех этих явлений?

Каковы особенности поверхностного слоя жидкости

На свободной поверхности жидкости молекулы находятся в особых условиях, отличающихся от условий, в которых находятся молекулы внутри жидкости. Рассмотрим две молекулы — А и Б (рис. 33.1): молекула А находится внутри жидкости, а молекула Б — на ее поверхности. Молекула А окружена другими молекулами жидкости равномерно, поэтому силы, действующие на молекулу А со стороны молекул, попадающих в сферу межмолекулярного взаимодействия, скомпенсированы, то есть их равнодействующая равна нулю.

Молекула Б с одной стороны окружена молекулами жидкости, а с другой — молекулами газа. Со стороны жидкости на нее действует гораздо больше молекул, чем со стороны газа, поэтому равнодействующая  F межмолекулярных сил направлена в глубь жидкости. Чтобы молекула из глубины попала в поверхностный слой, нужно совершить работу против межмолекулярных сил. Это означает, что молекулы поверхностного слоя жидкости (по сравнению с молекулами внутри жидкости) обладают избыточной потенциальной энергией. Эта избыточная энергия является частью внутренней энергии жидкости и называется поверхностной энергией (Wпов). Очевидно, что чем больше площадь S поверхности жидкости, тем больше поверхностная энергия: W S пов = σ , где σ (сигма) — коэффициент пропорциональности, который называют поверхностным натяжением жидкости.

Поверхностное натяжение жидкости — физическая величина, которая характеризует данную жидкость и равна отношению поверхностной энергии к площади поверхности жидкости:

Единица поверхностного натяжения в СИ — ньютон на метр:

Поверхностное натяжение жидкости определяется силами межмолекулярного взаимодействия, поэтому оно зависит:

1. от природы жидкости: у летучих жидкостей (эфир, спирт, бензин) поверхностное натяжение меньше, чем у нелетучих (ртуть, жидкие металлы);
2. температуры жидкости: чем выше температура жидкости, тем меньше поверхностное натяжение;
3. присутствия в составе жидкости поверхностно активных веществ — их наличие уменьшает поверхностное натяжение;
4. свойств газа, с которым жидкость граничит. В таблицах обычно приводят значение поверхностного натяжения на границе жидкости и воздуха при определенной температуре (табл. 1).

Таблица 1

Поверхностное натяжение σ некоторых жидкостей

Что такое сила поверхностного натяжения

Поскольку поверхностный слой жидкости обладает избыточной потенциальной энергией (), а любая система стремится к минимуму потенциальной энергии, то свободная поверхность жидкости стремится уменьшить свою площадь (сжаться). То есть вдоль поверхности жидкости действуют силы, которые пытаются стянуть эту поверхность. Эти силы называют силами поверхностного натяжения.

Наличие сил поверхностного натяжения делает поверхность жидкости похожей на натянутую резиновую пленку, однако упругие силы в резиновой пленке зависят от площади ее поверхности (от того, насколько пленка деформирована), а поверхность жидкости всегда «натянута» одинаково, то есть силы поверхностного натяжения не зависят от площади поверхности жидкости. Наличие сил поверхностного натяжения можно доказать с помощью такого опыта. Если проволочный каркас с закрепленной на нем нитью опустить в мыльный раствор, каркас затянется мыльной пленкой, а нить приобретет произвольную форму (рис. 33.2, а).

Если осторожно проткнуть иглой мыльную пленку по одну сторону от нити, сила поверхностного натяжения мыльного раствора, действующая с другой стороны, натянет нить (рис. 33.2, б). Опустим в мыльный раствор проволочную рамку, одна из сторон которой подвижна. На рамке образуется мыльная пленка (рис. 33.3). Будем растягивать эту пленку, действуя на перекладину (подвижную сторону рамки) с некоторой силой .

Если под действием этой силы перекладина переместится на ∆x , то внешние силы совершат работу: За счет совершения этой работы площади обеих поверхностей пленки увеличатся, а значит, увеличится и поверхностная энергия: где — увеличение площади двух поверхностей мыльной пленки. Приравняв правые части полученных равенств, получим: , или:

Таким образом, поверхностное натяжение σ численно равно силе поверхностного натяжения, которая действует на единицу длины l линии, ограничивающей поверхность:

С одним из методов определения поверхностного натяжения жидкости вы ознакомитесь, выполняя лабораторную работу № 7.

• Заказать решение задач по физике

Где проявляется поверхностное натяжение

В жизни вы постоянно сталкиваетесь с проявлениями сил поверхностного натяжения. Так, благодаря ему на поверхности воды удерживаются легкие предметы (рис. 33.4) и некоторые насекомые.

Рис. 33.4. Монетка удерживается на поверхности воды благодаря силе поверхностного натяжения. (Чтобы провести такой опыт, монетку нужно потереть между пальцев и осторожно опустить на поверхность воды.)

Когда вы ныряете, ваши волосы расходятся во все стороны, но как только вы окажетесь над водой, волосы слипнутся, так как в этом случае площадь свободной поверхности воды намного меньше, чем при раздельном расположении прядей в воде. По этой же причине можно лепить фигуры из влажного песка: вода, обволакивая песчинки, прижимает их друг к другу.

Рис. 33.5. Капля удерживается около небольшого отверстия до тех пор, пока сила поверхностного натяжения уравновешивает силу тяжести

Стремлением жидкости уменьшить площадь поверхности объясняется и тот факт, что в условиях невесомости вода принимает форму шара, — при заданном объеме шарообразной форме соответствует наименьшая площадь поверхности. Форму шара приобретают тонкие мыльные пленки (мыльные пузыри). Поверхностным натяжением объясняется образование пены: пузырек газа, достигнув поверхности жидкости, имеет над собой тонкий слой жидкости; если пузырек мал, то архимедовой силы недостаточно, чтобы разорвать двойной поверхностный слой, и пузырек «застревает» вблизи поверхности. Благодаря поверхностному натяжению жидкость не выливается из маленького отверстия тоненькой струйкой, а капает (рис. 33.5), дождь не проливается через ткань зонта или палатки и т. д.

Почему одни жидкости собираются в капли, а другие растекаются

Наличие сил поверхностного натяжения проявляется в сферической форме мелких капелек росы, в каплях воды, разбегающихся по раскаленной плите, в капельках ртути на поверхности стекла. Однако при соприкосновении с твердым телом сферическая форма капли, как правило, не сохраняется. Форма свободной поверхности жидкости зависит также от сил взаимодействия молекул жидкости с молекулами твердого тела.

Если силы взаимодействия между молекулами жидкости больше, чем силы взаимодействия между молекулами жидкости и твердого тела, жидкость не смачивает поверхность твердого тела (рис. 33.6). Например, ртуть не смачивает стекло, а вода не смачивает покрытую сажей поверхность.

Рис. 33.6. Капля несмачивающей жидкости принимает форму, близкую к сферической, а поверхность жидкости вблизи стенки сосуда является выпуклой

Если же капельку ртути поместить на цинковую пластину, то капелька будет стремиться растечься по поверхности пластины; так же ведет себя и капелька воды на стекле (рис. 33.7). Если силы взаимодействия между молекулами жидкости меньше сил взаимодействия между молекулами жидкости и твердого тела, жидкость смачивает поверхность твердого тела.

Рис. 33.7. Капля смачивающей жидкости стремится растечься по поверхности твердого тела, а вблизи стенки сосуда поверхность жидкости принимает вогнутую форму

Почему жидкость поднимается в капиллярах

В природе часто встречаются тела, пронизанные многочисленными мелкими капиллярами (от лат. capillaris — волосяной) — узкими каналами произвольной формы. Такую структуру имеют бумага, дерево, почва, многие ткани и строительные материалы. В цилиндрических капиллярах искривленная поверхность жидкости представляет собой часть сферы, которую называют мениском. У смачивающей жидкости образуется вогнутый мениск (рис. 33.8, а), а у несмачивающей — выпуклый (рис. 33.8, б).

Рис. 33.8. капиллярные явления: а — смачивающая жидкость поднимается по капилляру; б — несмачивающая жидкость опускается в капилляре

Поверхность жидкости стремится к минимуму потенциальной энергии, а искривленная поверхность обладает большей площадью по сравнению с площадью сечения капилляра, поэтому поверхность жидкости стремится выровняться и под ней возникает избыточное (отрицательное или положительное) давление — лапласово давление ().

Под вогнутой поверхностью (жидкость смачивает капилляр) лапласово давление отрицательное и жидкость втягивается в капилляр. Так поднимаются влага и питательные вещества в стеблях растений, керосин по фитилю, влага в почве. Вследствие лапласового давления салфетки или ткань впитывают воду, брюки в дождливую погоду сильно намокают снизу и т. д. Под выпуклой поверхностью (жидкость не смачивает капилляр) лапласово давление положительное и жидкость в капилляре опускается. Чем меньше радиус капилляра, тем больше высота подъема (или опускания) жидкости (см. задачу ниже).

Пример решения задачи

Капиллярную трубку радиусом r одним концом опустили в жидкость, смачивающую внутреннюю поверхность капилляра. На какую высоту поднимется жидкость в капилляре, если плотность жидкости ρ, а ее поверхностное натяжение σ ? Чему равно лапласово давление под вогнутой поверхностью капилляра? Смачивание считайте полным.

Решение:

На жидкость в капилляре действуют сила тяжести и сила поверхностного натяжения ( направлена вертикально вверх (по касательной к поверхности мениска). Подъем жидкости в капилляре будет продолжаться до тех пор, пока сила тяжести поднятого столба жидкости не уравновесит силу поверхностного натяжения: mg = ( *), где m — масса жидкости.

Поиск математической модели, решение

Поскольку m V = ρ , а объем воды в цилиндрическом капилляре , (длина окружности), следовательно, Подставим выражения для m и в равенство (*): Для определения лапласова давления под поверхностью мениска воспользуемся тем фактом, что в однородной неподвижной жидкости давление на одном уровне (у нас — на уровне АВ) одинаково, то есть:

где R — радиус кривизны мениска (при полном смачивании r=R).

Ответ: (Данные выводы следует запомнить!)

Выводы:

1. Поверхностное натяжение. Капиллярные явления. Справочные сведения

Избыточная потенциальная энергия
молекул поверхностного слоя жидкости
,
где— поверхностное натяжение,— площадь слоя.

Сила поверхностного натяжения
.

Избыточное давление под искривленной
поверхностью жидкости (формула Лапласа)
,
гдеи— радиусы кривизны двух нормальных
сечений поверхности. Для сферической
поверхности.

Высота подъема жидкости в капилляре
,
где— радиус капилляра,— краевой угол ( при полном смачивании,
при полном несмачивании).

Примеры решения задач

Задача 1. В двух капиллярных трубках
разного диаметра, опущенных в воду,
установилась разность уровней.
При опускании этих же трубок в спирт
разность уровней оказалась.
Зная коэффициент поверхностного
натяжения воды,
найти коэффициент поверхностного
натяжения спирта.

Решение

Высота подъема жидкости в капилляре
определяется по формуле

,

где
— коэффициент поверхностного натяжения,— радиус капилляра,— краевой угол,— плотность жидкости. Полагая смачивание
полным (),
находим для двух капилляров в случае
воды

,,

следовательно, разность уровней

.
(2.4.1)

Аналогичные расчеты в случае спирта
дают

.
(2.4.2)

Из (2.4.1), (2.4.2) находим

.

Отсюда коэффициент поверхностного
натяжения ртути

.

Задача 2. Капля ртути массойвведена между параллельными стеклянными
пластинами. Какую силу следует приложить,
чтобы расплющить каплю до толщины.
Считать, что ртуть не смачивает стекло.

Решение

Если жидкость не смачивает твердое
тело, то давление под поверхностью
жидкости оказывается больше внешнего
давления на величину, определяемую по
формуле Лапласа

,
(2.4.3)

где
и— радиусы кривизны двух взаимно
перпендикулярных сечений поверхности
жидкости.

Сечение капли плоскостью, перпендикулярной
пластинам и проходящей через центр
капли представляет собой фигуру, две
стороны которой прямолинейны и
параллельны, а две другие – окружности
радиусом
.
Сечение капли плоскостью, параллельной
пластинам дает окружность радиусом,
найти который можно, вычисляя приближенно
(пренебрегая криволинейностью свободной
поверхности) объем капли.

Получаем

,

откуда следует

.
(2.4.4)

Из (2.4.3), (2.4.4) находим

.

Следовательно, сила давления на пластины
равна

.

Подставляя значения, получаем

Индивидуальные задания

2.4.1. При определении силы поверхностного
натяжения капельным методом число
капель глицерина, вытекающего из
капилляра, составляет
.
Общая масса глицерина,
а диаметр шейки капли в момент отрыва.
Определить поверхностное натяжение
глицерина. Ответ:.

2.4.2. Какую силу
необходимо приложить к горизонтальному
алюминиевому кольцу высотой,
внутренним диаметроми внешним диаметром,
чтобы оторвать его от поверхности воды?
Какую часть найденной силы составляет
сила поверхностного натяжения? Ответ:,.

2.4.3. Кольцо внутренним диаметром
и
внешним диаметромподвешено на пружине и соприкасается
с поверхностью жидкости. Жесткость
пружины.
При опускании поверхности жидкости
кольцо оторвалось от нее при растяжении
пружины на.
Найти поверхностное натяжение жидкости.
Ответ:.

2.4.4. Спирт по каплям вытекает из сосуда
через вертикальную трубку внутренним
диаметром
.
Капли отрываются через времяодна после другой. Через какое время
вытечет массаспирта? Диаметр шейки капли в момент
отрыва считать равным внутреннему
диаметру трубки. Ответ:.

2.4.5. Считая процесс образования мыльного
пузыря изотермическим, определите
работу, которую надо совершить, чтобы
увеличить его диаметр от
до.
Поверхностное натяжение мыльного
раствора принять равным.
Ответ:.

2.4.6. Две капли воды радиусом
каждая слились в одну большую каплю.
Считая процесс изотермическим, определите
уменьшение поверхностной энергии при
этом слиянии, если поверхностное
натяжение воды.
Ответ:.

2.4.7. Давление воздуха внутри мыльного
пузыря на
больше атмосферного. Определите диаметр
пузыря. Поверхностное натяжение мыльного
раствора.
Ответ:.

2.4.8. Воздушный пузырек диаметром
находится на глубинепод поверхностью воды. Определите
давление воздуха в этом пузырьке.
Атмосферное давление примите нормальным.
Поверхностное натяжение воды,
а ее плотность.
Ответ:.

2.4.9. Во сколько раз плотность воздуха в
пузырьке, находящемся на глубине
под водой, больше плотности воздуха при
нормальном атмосферном давлении? Радиус
пузырька.
Ответ: враза.

2.4.10. В сосуд с ртутью опущен открытый
капилляр, внутренний диаметр которого
.
Разность уровней ртути в сосуде и в
капилляре.
Найти радиус кривизны мениска в капилляре.
Ответ:.

2.4.11. Найти разность уровней ртути в двух
сообщающихся капиллярах, внутренние
диаметры которых равны
и.
Несмачивание считать полным. Ответ:.

2.4.12. Капилляр с внутренним радиусом
опущен в жидкость. Найти поверхностное
натяжение жидкости, если известно, что
в капилляр поднялась масса жидкости.
Ответ:.

2.4.13. Вертикальный капилляр длиной
с запаянным верхним концом привели в
соприкосновение с поверхностью жидкости,
после чего она поднялась на высоту.
Плотность жидкости,
диаметр внутреннего канала капилляра,
атмосферное давление.
Найти коэффициент поверхностного
натяжения жидкости, считая смачивание
полным. Ответ:.

2.4.14. Какую силу
надо приложить, чтобы оторвать друг от
друга (без сдвига) две смоченные
фотопластинки размером?
Толщина водяной прослойки между
пластинками.
Смачивание считать полным. Ответ:.

2.4.15. Между двумя горизонтальными
плоскопараллельными стеклянными
пластинками помещена масса
ртути. Когда на верхнюю пластинку
положили груз массой,
расстояние между пластинками стало
равным.
Пренебрегая массой пластинки по сравнению
с массой груза, найти поверхностное
натяжение ртути. Несмачивание считать
полным. Ответ:.

123

Для ртути, коэффициент поверхностного натяжения которой в 6,5 раза больше, чем для воды, столб будет опускаться на соответствующие величины, уменьшенные примерно в два раза.  [c.35]

Поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение сплавов золота с ртутью при комнатной температуре приведено ниже [42, 43]  [c.205]

Исходя из определения а имеет размерность энергии на единицу площади или силы на единицу длины. Для границы раздела вода — воздух при t = 20° коэффициент поверхностного натяжения ст = 0,073 Дж/м , для границы раздела ртуть — воздух коэффициент ст=0,48 Дж/м  [c.24]

Поверхностное натяжение определяется экспериментально, например при температуре Т = 273 К для воды а = 0,076 Н/м, для ртути а = 0,47 Н/м.  [c.334]

Применим эту программу также к линейной интерполяции зависимости коэффициента поверхностного натяжения ртути от температуры. Данные, представленные в табл. 7, приводят к следующим коэффициентам  [c.75]

При температуре 20 °С поверхностное натяжение воды составляет 0,068, бензола 0,0288, этилового спирта 0,0222 и ртути 0,47 Н/м.  [c.110]

В уравнениях (71) и (72) о — поверхностное натяжение д — заряд поверхности жидкого металла (например ртути) — объемная концентрация 1-го компонента (например ингибитора) С — концентрации всех компонентов, кроме -го.  [c.30]

Уместно отметить, что при относительном методе измерения для данной конструкции вискозиметра можно не учитывать ряд поправок, в том числе и поправку, вызываемую влиянием поверхностного натяжения на движение капли ртути. Известно, что разность давлений не  [c.171]

Ртуть в малом зазоре ё между цилиндрами (кольцами) (рис. 13) будет удерживаться силами поверхностного натяжения. Для усиления этих сил поверхность меди (наружного и внутреннего колец) амальгамирована, чем достигается полное смачивание меди ртутью. Внешние части колец покрыты никелем, в результате чего края колец полностью не смачиваются ртутью.  [c.436]

В общем виде ртутные опоры представляют собой две детали, между которыми в углублениях помещена капля ртути (рис. 82). Эта капля благодаря большому поверхностному натяжению ртути и ее капиллярно — депрессивным свойствам является опорной поверхностью и поддерживает одну из этих деталей. При вращении одной детали по отношению к другой наблюдается только трение между слоями ртути и между ртутью и поверхностью движущихся деталей.  [c.161]

На рис. 82, а изображена конструкция капельной ртутной опоры, у которой ртуть 3 помещена в цилиндрическом углублении неподвижной части прибора 1. На ртуть опирается легкая подвижная система 2, имеющая в месте соприкосновения с ртутью углубление в виде поверхности ртутной капли, в вер-Ш ине которого сделано маленькое отверстие 4 для выхода воздуха, что необходимо для лучшего прилегания ртути к поверхности углубления. Если на подвижную систему действует радиальная R и осевая силы, то за счет поверхностного натяжения ртути смещение подвижной системы в сторону будет ограничено какой-то величиной, пропорциональной радиальной и осевой нагрузкам (рис. 82,6).  [c.162]

Теория Ван-дер-Ваальса устанавливает связь между коэфициентами а VI Ь я параметрами критического состояния. Параметры критического состояния ртути известны = 1400°С, 1000 am, 0,2 лЫг. Не представляет труда вычислить молекулярное давление ртути К. Имеется возможность установить связь между различными молекулярными свойствами ртути. Поверхностное натяжение о на границе с постоянной средой связано с внутренним давлением К уравнением  [c.82]

Выше уже приводились соображения о связи специфических особенностей процесса кипения ртути с ее молекулярными свойствами. Указывалось, в частности, что величина поверхностного натяжения о на границе двух фаз может служить критерием молекулярного взаимодействия фаз.  [c.114]

Из уравнения (6-122) следует, что высота подъема жидкости в капилляре тем больше, чем меньше радиус капилляра, чем больше поверхностное натяжение и чем меньше краевой угол. Далее из уравнения (6-122) следует, что для жидкостей, не смачивающих поверхность (0>9О° и os 0<О), величина h отрицательна. В этом выводе нет ничего парадоксального в самом деле, если, например, погрузить стеклянный капилляр в ртуть, то уровень ртути в капилляре окажется ниже уровня ртути в сосуде.  [c.161]

Коэффициент а имеет следующие зпачеиня (Н/м) для разшлх жидкостей, граничащих с воздухом при температуре 20 С для воды 73 , спирта 22,5″ , керосина 27 , ртути 460-10 . С ростом температуры поверхностное натяжение уменьшается.  [c.11]

Эмктрокапиллярные измерения (эмктрокапиллярные кривые) При помощи капиллярного электрометра (рис. 121) исследуют зависимости межфазового поверхностного натяжения о на границе ртуть—раствор от потенциала V.  [c.168]

Если поверхность жидкости искривлена, то силы поверхностного натяжения могут сказаться на поведении всего объема жидкости (а не только ее поверхностной пленки). Например, в случае смачивающей жидкости в тонкой трубке силы поверхностного натяжения вследствие искривления поверхности дают значительную вертикальную составляющую поверхностное натяжение как бы втягивает жидкость в трубку. Поэтому в капиллярных трубках смачивающие жидкости поднимаются выше того уровня, который они занимают в широких трубках. Вес столба жидкости отчасти уравновешивается составляющей поверхностного натяжения. Наоборот, несмачивающие жидкости (ртуть) в тонких трубках стоят на более низком уровне, чем в широких. Силы, обусловленные поверхностным натяжением, растут пропорционально периметру трубки (длине границы пленки), а вес столба жидкости растет пропорционально сечению трубки, т. е. быстрее. Поэтому в толстых трубках поверхностное натяжение не изменяет заметно высоту столба жидкости. Чтобы исключить влияние поверхностного натяжения на высоту столба жидкости при измерении давлений, следуетбрать трубки достаточно большого диаметра.  [c.518]

Под поверхностным наптжснием понимают силу, под действием которой пиоерхность жидкости стремится сократиться. Эта сила действует но касательной к поверхности раздела фаз. Поверхностное натяжение является физической характеристикой вещества, оно убывает с увеличением температуры. При 20 С поверхностное натяжение воды 0,068 Н/м, ртути — 0,47 Н/м, хладагента R12 — 0,009 Н/м, аммиака — 0,028 Н/м.  [c.102]

При потенциалах, более отрицательных, чем последний, наступает перезарядка поверхности ртути, приобретающей на этот раз избыток отрицательных зарядов. Поэтому дальнейшее смещение потенциала в сторону отрицательных значений будет сопровождаться понижением пограничного натяжения вдоль всей нисходящей ветви электрокапиллярной кривой. Как уже отмечалось, форма электрокапиллярной кривой подвергается заметным изменениям в присутствии ионов, способных к специфической адсорбции на поверхности ртути за счет некулоповоких сил. Чти изменения, выражающиеся в смещении положения максимума кривой и самой его высоты, наблюдаются также и при введении в раствор молекул органических соединений, обладающих капиллярной активностью, например алифатических спиртов. Согласно приведенному схематическому рис. И, нетрудно видеть, что область адсорбции поверхностно-актив.ных анионов раопространена  [c.30]

Расчеты, произведенные для воды, ртути, аммиака, фреонов и углекислоты, показали, что в диапазоне давлений Р /Рк -С 0.6 и вплоть до капель радиуса порядка сотых долей мкм обе вычитаемые из единицы величины в выражении для 8 (As) весьма малы. Таким образом, в пределах этой области при фиксированном размере капель поправка к разности энтропий на пограничных кривых S (As) (лэ avJT (пропорциональна отношению капиллярной постоянной к абсолютной температуре). Поскольку с повышением давления растет температура и одновременно уменьшается капиллярная постоянная av [Л. 25], то и поправка 8 (As) на криволинейность поверхности раздела с ростом давления убывает. По мере приближения к критическому состоянию (Рн/Рк > 0.6) усиливается влияние vjv» изменяется и характер температурной зависимости коэффициента поверхностного натяжения, устремляюще- гося в критической точке к нулю. Вид функции а = а (Т) вблизи критического состояния неизвестен. Если считать, что в окрестности критической точки коэффициент поверхностного натяжения пропорционален T — Tf [Л. 27], то в этой области производная daldT и с по-  [c.45]

Для проверки этих обстоятельств Фукс [110] поставил опыты по конденсации паров воды и ртути на поверхностях различной смачиваемости. В качестве абсолютно смачиваемого тела служила свеже-расколотап слюда. В этом случае, в полном согласии с теорией, конденсация пара из паро-воздушной смеси начиналась точно в точке росы. При этом на поверхности охлаждения образовывалась сплошная пленка конденсата. Однако, как только поверхность начинала загрязняться, пленка разрывалась и появлялись капли. Многочисленные опыты по конденсации водяного и ртутного паров на несмачиваемой поверхности (парафин) показали, что этот процесс начинается при переохлаждении относительно точки росы в ядре паро-воздушной смеси порядка 0,1 — 0,2 С. Опыт показывает, что величина перегрева, возникающего вследствие действия сил поверхностного натяжения в кипящей жидкости, имеет этот же порядок, а  [c.8]

Известно, что щелочно-земельные и щелочные металлы являются поверхностно-активными по отно-щению к ртути. Присадка этих металлов в ртуть вызывает их адсорбирование на поверхности и связанное с этим уменьшение поверхностного натяжения На фиг. 118 даются изотермы адсорбции щелочных металлов в ртути, показывающие связь между концентрацией С и поверхностным натяжением при температуре 20°С.  [c.114]

Из уравнения Гельмгольиа следует, что степень перенасышений пропорциональна поверхностному натяжению жидкости. Так как поверхностное натяжение ртути во много раз больше, чем у воды, то при всех прочих равных условиях следует ожидать значительно большей степени перенасыщения ртутного пара.  [c.145]

Поверхностное натяжение и капиллярность. Из прочих свойств жидкостей практическое значение имеет свойство оказывать сопротивление растягивающим силам. Это свойство проявляется главным образом в явлении поверхностного натяжения, от которого зависит при всех прочих равных условиях герметичность гидроагрегатов. Чем выше поверхностное натяжение, тем проще обеспечить герметичность гидроагрегатов. Для воды и воздуха поверхностное натяжение при 20° С составляет 0,00826, для ртути и воздуха 0,0551 и для этилового спирта 0,00228 кПм. Силиконовые жидкости имеют поверхностное натяжение менее 30 дин1см (или 0,003 кПм), ввиду чего их трудно уплотнять.  [c.35]

Среди высокотемпературных теплоносителей металлические теплоносители обладают самыми большими силами межмолекулярного сцепления. Одним из свойств,. характеризующ,их меру напряженности действуюш их в жидкости межмолекулярных сил, является поверхностное натяжение жидкости ст на границе с постоянной средой. Величина а жидкометаллических теплоносителей намного больше, чем теплоносителей других г>рупп. Так, например, а ртути при комнатной температуре в 6,3 раза больше воды, в 23 раза больше минеральных масел и в 26 раз больше органических теплоносителей.  [c.200]

Для жидкометалличеоких теплоносителей, кроме ртути, мы не располагаем экспериментальными данными по критическим температурам и плотностям их насыщенных паров. Поэтому мы не имеет возможности проверить (Пригодность указанных выше формул для вычисления поверхностного натяжения. Предположив линейную зависимость поверхностного натяжения от teM-  [c.201]

Для большинства специфически адсорбирующихся органических ингибиторов наблюдается корреляция между снижением поверхностного натяжения (До) на ртути, характеризующей адсорбцию, и концентрацией ингибитора (С)  [c.22]

---