Повърхностното напрежение на водата - това е всичко за границата

Капачка, шапка ... Ето още една капка, събрана върху канала на кранчето, набъбнала и паднала. Подобна картина е позната на никого. Или топъл летен дъжд напояваше земята, която се бе изтощила от влага и отново капчици. И защо капки? Каква е причината? Това е много просто: причината за това е повърхностното напрежение на водата.

Това е едно от свойствата на водата или, като цяло, всички течности. Както знаете, газът запълва целия обем, който се влива в него, но течността не може да направи това. Молекулите в обема на водата са заобиколени от едни и същи молекули от всички страни. Но тези, разположени на повърхността, на границата на течност и газ, не са засегнати от всички страни, но само от страна на тези молекули, които се намират вътре в обема, няма влияние върху тях от газовата страна.

В същото време силата, насочена по протежение на повърхността на течността, насочена по нея, е перпендикулярна на тази част от повърхността, върху която действа. В резултат на тази сила възниква повърхностно напрежение на водата. Нейната външна проява е образуването на приликата на невидим, еластичен филм на интерфейса. Поради ефекта на повърхностното напрежение, капката вода ще бъде под формата на сфера като тяло, имащо най-малка площ за даден обем.

Сега можем да определим, че повърхностното напрежение е работа за промяна на повърхността на течността. От друга страна, тя може да се определи като енергията, необходима за разрушаване на единица повърхност. Повърхностното напрежение е възможно при интерфейса между течност и газ. Тя се определя от силата, която действа между молекулите и следователно е отговорна за променливостта (волатилността). Колкото по-малко повърхностно напрежение, толкова по-летлива ще бъде течността.

Можете да определите какво е равно на повърхностно напрежение. Формулата за нейното изчисление включва площта и коефициент на повърхностно напрежение. Както беше споменато по-горе, коефициентът не зависи от формата и размера на повърхността, а се определя от силата на междумолекулното взаимодействие, т.е. вид течност. За различните течности стойността му ще бъде различна.

Повърхностното напрежение на водата може да се промени. Това се постига чрез нагряване, добавянето на биологично активни вещества - като сапун, прах, паста. Стойността му зависи от степента на чистота на водата. Колкото по-чиста е водата, толкова по-голямо е повърхностното напрежение, а стойността му е втора само до живак.

Интересен ефект се наблюдава, когато течността е в контакт както с твърдото вещество, така и с газа. Ако сложим капка вода на повърхността на парафина, тя ще бъде под формата на топка. Това се дължи на факта, че силите, действащи между парафина и капката, са по-малко от взаимодействието между тях молекули на водата, в резултат на което се появява топката. Когато силите, действащи между повърхността и капчицата, са по-големи от силите на междумолекулното взаимодействие, водата ще се разпространи равномерно по повърхността. Това явление се нарича намокряне.

Ефектът от овлажняемостта може до известна степен да характеризира степента на повърхностната чистота. На чиста повърхност капката се разпространява равномерно и ако повърхността е замърсена или покрита със субстанция, която не е навлажнена с вода, тя се събира в пелети.

Като пример за използването на повърхностно напрежение в промишлеността е възможно да се отливат отливки от сферични части, например, изстрелвани пелети. Капки от разтопен метал просто се втвърдяват в движение, като вземат сферична форма.

Повърхностното напрежение на водата, както и всяка друга течност, е един от важните параметри. Той определя някои характеристики на течността - като променливост (волатилност) и омокряемост. Стойността му зависи само от параметрите на междумолекулното взаимодействие.