Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение

Содержание

Слайд 2

Молекулы вещества в жидком состоянии расположены
почти вплотную друг к другу.
Могут совершать тепловые

Молекулы вещества в жидком состоянии расположены почти вплотную друг к другу. Могут
колебания около
фиксированных центров.
Каждая молекула жидкости, также как и в твердом теле,
«зажата» со всех сторон соседними молекулами и
совершает тепловые колебания около некоторого
положения равновесия.
Время от времени любая молекула может
переместиться в соседнее вакантное место.
Молекулы могут перемещаться по всему объему жидкости.
Этим объясняется текучесть жидкостей.
Из-за сильного взаимодействия между близко
расположенными молекулами они могут образовывать
локальные (неустойчивые) упорядоченные группы,
содержащие несколько молекул.
Это явление называется ближним порядком.

Слайд 3

Пример ближнего порядка молекул жидкости и
дальнего порядка молекул кристаллического вещества:
1 – вода;

Пример ближнего порядка молекул жидкости и дальнего порядка молекул кристаллического вещества: 1
2 – лед.

Слайд 4

Молекула воды H2O состоит из одного атома кислорода
и двух атомов водорода, расположенных

Молекула воды H2O состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода,
под углом 104°.
Среднее расстояние между молекулами пара в десятки
раз превышает среднее расстояние между молекулами воды.
Молекулы воды увеличены примерно в 5·107 раз.

Слайд 5

Молекулярный механизм поверхностного натяжения.
Внутри жидкости результирующая сила притяжения,
действующая на молекулу со стороны

Молекулярный механизм поверхностного натяжения. Внутри жидкости результирующая сила притяжения, действующая на молекулу
соседних
молекул, равна нулю.

Слайд 6

Капля масла в водном растворе
спирта.

Молекулы, находящиеся на
поверхности под действием резуль-
тирующей силы притяжения
втягиваются

Капля масла в водном растворе спирта. Молекулы, находящиеся на поверхности под действием
внутрь жидкости.

Поэтому на поверхности жидкости оказывается
минимальное число молекул и жидкость принимает
сферическую форму, имеющую минимальную поверхность.

Слайд 7

В космическом корабле шарообразную форму
принимает и достаточно большая масса жидкости.

В космическом корабле шарообразную форму принимает и достаточно большая масса жидкости.

Слайд 8

Поверхностное натяжение –
явление молекулярного давления на жидкость,
вызванное притяжением молекул
поверхностного слоя к молекулам

Поверхностное натяжение – явление молекулярного давления на жидкость, вызванное притяжением молекул поверхностного
внутри жидкости

Поверхностная энергия –
дополнительная потенциальная энергия
молекул поверхностного слоя жидкости

Слайд 9

Сила поверхностного натяжения –
сила, направленная по касательной
к поверхности жидкости, перпен-
дикулярно участку контура,
ограничивающего

Сила поверхностного натяжения – сила, направленная по касательной к поверхности жидкости, перпен-
поверхность,
в сторону его сокращения.

σ – поверхностное натяжения, Н/м
(величина табличная)

Слайд 10

Поверхностное натяжение жидкости зависит:
1) от природы жидкости, т. е. от сил

Поверхностное натяжение жидкости зависит: 1) от природы жидкости, т. е. от сил
притяжения между молекулами данной жидкости;
2) от температуры (с увеличением температуры поверхностное натяжение уменьшается) .  Ни в коем случае поверхностное натяжение не зависит от величины поверхности. Оно само есть коэффициент пропорциональности между свободной поверхностной энергией Гиббса и величиной поверхности. Разумеется, поверхностное натяжение будет изменяться, если в жидкости будут растворены другие вещества, особенно поверхностно-активные (молекулы которых скапливаются в поверхностном слое) . Но введение других веществ в жидкость означает изменение ее природы (была чистая жидкость - стал раствор) . Для чистой жидкости при определенной температуре поверхностное натяжение - константа, которая приводится в справочниках. (Это также означает, что поверхностное натяжение жидкости зависит от ее природы и температуры.)

Слайд 11

Действие сил
поверхностного
натяжения

Поверхностное натяжение
жидкостей, находящихся в
контакте с воздухом, мН/м.

Действие сил поверхностного натяжения Поверхностное натяжение жидкостей, находящихся в контакте с воздухом, мН/м.

Слайд 12

Из-за действия сил поверхностного натяжения в каплях
жидкости и внутри мыльных пузырей возникает

Из-за действия сил поверхностного натяжения в каплях жидкости и внутри мыльных пузырей
избыточное
давление Δp. Если мысленно разрезать сферическую каплю
радиуса R на две половинки, то каждая из них должна
находиться в равновесии под действием сил поверхностного
натяжения, приложенных к границе 2πR разреза, и сил
избыточного давления, действующих на площадь πR2 сечения.
Условие равновесия записывается в виде:

Слайд 13

Избыточное давление внутри мыльного пузыря
в два раза больше, так как пленка имеет

Избыточное давление внутри мыльного пузыря в два раза больше, так как пленка
две поверхности:

Отсюда избыточное давление внутри капли равно:

Слайд 15

Смачивание –
искривление поверхности жидкости у поверхности твердого
тела в результате взаимодействия молекул жидкости

Смачивание – искривление поверхности жидкости у поверхности твердого тела в результате взаимодействия
с
молекулами твердого тела

Fж-т>Fж

Fж-т

Слайд 17

Капиллярность –
явление подъема или опускания жидкости в капиллярах.

Смачиваемая жидкость
поднимается в капилляре

Несмачиваемая

Капиллярность – явление подъема или опускания жидкости в капиллярах. Смачиваемая жидкость поднимается
жидкость
опускается в капилляре

Слайд 18

Равновесие жидкости в капилляре

Равновесие жидкости в капилляре

Слайд 19

Поднятие жидкости в капиллярах разного
диаметра (D1 > D2, h1 < h2).

Поднятие жидкости в капиллярах разного диаметра (D1 > D2, h1

Слайд 20

Ответить письменно, в тетради, на следующие вопросы:
1. Какое явление называется ближним порядком? 
2.

Ответить письменно, в тетради, на следующие вопросы: 1. Какое явление называется ближним
Дайте определение поверхностному натяжения и энергии. 
3. Сила поверхностного натяжение - определение, формула и рисунок. 
4. От чего зависит поверхностное натяжение?
5. Чему равно избыточное давление? 
6. Что называют смачиванием? 
7. Капиллярность (определение, формула, рисунок) 
Имя файла: Свойства-жидкостей.-Поверхностное-натяжение.pptx
Количество просмотров: 73
Количество скачиваний: 1