Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Давление под искривленной поверхностью жидкости. Формула Лапласа. Поднятие и опускание жидкости в капилляре

Краевые углы. Смачивание.

Допустим, что три жидкости попарно граничат между собой вдоль трех поверхностей пересекающихся вдоль некоторой линии O. Вдоль этих слоев действуют силы натяжения. Силой тяжести в данном случае можно пренебречь, поэтому при равновесии: , в проекциях на оси: , . Выражаем косинусы: и . Равновессие возможно только в случае, когда . Например, капелька жира на поверхности воды. Если , то капля растекается по поверхности, покрывая ее тонкой пленкой.

Аналогично ведет себя жидкость на границе с твердым телом. Единственное отличие: поверхность твердого тела не может деформироваться, поэтому результирующая сил поверхностного натяжения уравновешивается силой нормального давления или нормального натяжения со стороны твердого тела. В результате в проекции на линию вдоль поверхности твердого тела первое условие равновесия записывается в виде . Угол ϑ называется краевым углом, он включает в себя область занятую жидкостью. Когда , капля растекается по поверхности твердого тела, тогда говорят, что жидкость полностью смачивает поверхность. Если , то капля имеет вид слегка сплюснутого шара. В большинстве случаев жидкост частично смачивает или частично не смачивает поверхность твердого тела. Если – частично смачивает, если – частично не смачивает поверхность твердого тела. Краевой угол наблюдается и у стенок сосуда. Он определяется теми же формулами.

Пусть поверхность жидкости искривлена, то из-за действия сил поверностного натяжения возникает дополнительное давление. Рассмотрим искревленную поверхность жидкости в виде цилиндра длиной b. Выделим часть этого цилиндра, которая видна под углом α. На эту часть цилиндра действуют силы поверхностного натяжения и . Результирующую силу . Тогда . Устремим α к нулю, тогда , . В общем случае, рассматривая произвольную изогнутую поверхность можно получить, что , где R1 и R2 радиусы кривизны поверхности в двух взаимно перпендикулярных нормальных к поверхноси в данной точке плоскостях.

Интересное явление возникает, когда тоненькую полую трубку (капилляр) опускают в жидкость, в этом случае, взависимости от того, смачивает жидкость поверхность капилляра или не смачивает, жидкость внутри капилляра поднимается или опускается. Найдем высоту поднятия (или опускания) жидкости в капилляре. На жидкость внутри капилляра действую силы поверхностного натяжения и сила тяжести, в проекции на вертикальную ось , или .

Лекция 22 Фазы и фазовые превращения.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Термодинамика поверхностного натяжения | Условие равновесия фаз химически однородного вещества

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 624; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.01 сек.