| Поверхностное натяжение σ – это избыточная удельная поверхностная энергия Гиббса(*).
Для индивидуальных веществ это определение достаточно строгое. Для единицы поверхности можно записать:
σ= Gs (2.12)
«Избыточность» означает, что энергия поверхностных молекул жидкости больше энергии молекул в ее внутреннем объеме.
3) Поверхностное натяжение помимо энергетического (термодинамического) физического смысла имеет и силовой (механический). Это может прояснить простой опыт:
В l С
А D
dx A׳ D ׳
G
Fֿ
Рис.2.3. Рамка Дюпре(*)
На проволочной рамке помещается подвижная перекладина АD длиной l, легко скользящая по рамке. Опускаем рамку в водный раствор мыла. На рамке образуется двухсторонняя мыльная пленка, стягивающая часть рамки длиной l. Приложим к подвижной перекладине АD направленную вниз силу F (груз G). Под действием силы F перекладина АD переместится на бесконечно малое расстояние dx и займет положение А׳ D׳ .
Сила F произведет при этом работу dW=Fdx. (2.13)
Если T=const, то эта работа затрачивается только на увеличение площади пленки: dS = 2l dx (2.14)
dW = σ dS. (2.15)
Определим условие силового механического равновесия перекладины АD при приложении силы F:
dW = F dx = σ dS = σ 2l dx. (2.16)
Такое равновесие обеспечивает сила, направленная в противоположную сторону и равная: σ = F/2l. (2.17)
Достарыңызбен бөлісу: | 
