На межі рідина – тверде тіло.

Предыдущая24252627282930313233343536373839Следующая


Аналогічно розглянемо крапельку рідини на поверхні твердого тіла (рис. 6). Для дрібної краплі в першому наближенні можна не враховувати дію сили тяжіння.
q - крайовий кут (кут між дотичною до поверхні рідини і поверхнею твердого тіла).

Умова рівноваги має вигляд:

F13=F12×cosq + F23 (24)

звідки

(25)

1) Якщо s13³s12+s23 (F13³ F12+ F23), то q = 0. Звідки маємо, що рідина розтікаєтсья тонким шаром на поверхні твердого тіла називається повним змочуванням (вода на чистому склі).

2) Якщо s12=s13+s23, то q = p. В цьому випадку маємо повне незмочування (вода на поверхні парафіна).

Як правило, частіше зустрічаються проміжні випадки часткового незмочування ( )рис.7(а) , або часткового змочування ( ) рис.7(б):

Рисунок 7

Якщо рідина знаходиться в посудині, то біля границі між рідиною, твердим тілом і газом форма вільної поверхні рідини залежить від сил взаємодії молекул рідини з молекулами твердого тіла (взаємодією з молекулами газу (або пари) можна зневажити). Якщо ці сили більше сил взаємодії між молекулами самої рідини, то рідина змочуєповерхню твердого тіла. У цьому випадку рідина підходить до поверхні твердого тіла під деяким гострим кутом θ, характерним для даної пари рідина – тверде тіло (рис. 8(1)). Якщо сили взаємодії між молекулами рідини перевершують сили їхньої взаємодії з молекулами твердого тіла, рідина не змочує поверхню твердого тіла і крайовий кут θ виявляється тупим (рис. 8(2)).

Викривлення поверхні рідини, пов’язане із змочуванням тіл, робить іноді можливим утримання на поверхні рідини тіл, густина яких більша за густину рідини (rт > r). Якщо рідина не змочує тверде тіло, поверхневий натяг направлений вгору і виштовхує тіло з рідини. Звичайно ці сили менші ніж сила Архімеда. Але якщо густина тіла перебільшує густину рідини на незначну величину, а межа дотику достатньо велика, то тіло може знаходитись на поверхні рідини тільки за рахунок поверхневого натягу.


7971269477736130.html
7971296020318592.html
    PR.RU™