Беттік керілу. Сұйықтың бетінде орналасқан молекулалар оның ішіне тартылады да, олардың потенциалдық энергиясы сұйықтың ішіндегі молекулалардың потенциалдық энергиясынан артық болады! Мұндай қорытындыға молекулалардың өзара потенциалдық энергиясының теріс болатынын және сұйықтың беттік кабатындағы әрекеттесетін молекулалар саны сұйықтың ішіндегі молекулаларымен салыстырғанда аз екенін ескерсек кана келеміз.
Сұйықтың беттік қабатындағы молекулалардың қосымша потенциаллық энергиясын еркін энергия деп атайды. Оның көмегімен сұйықтын еркін бетін азайтуға бағытталған жұмыс атқаруға болады. Керісінше сұйық ішіндегі молекуланы сұйықтың бетіне шығару үшін молекулалық күштерді жеңу керек, яғни жұмыс атқару қажет. Осы кезде еркін энергияның өзгерісі сұйықтың еркін бетіндегі ауданының өзгерісіне тура пропорционал болатыны анық:
болғандыктан,
Сонымен сұйықтың еркін бетінің ауданының кемуі кезінде молекулалык күштердің А жұмысы шамасына тура пропорционал Бұл жұмыс сұйықтың тегіне және сыртқы жағдайларға, мысалы, температураға тәуелді болуы тиіс. Осы тәуелділікті коэффициенті өрнектейді.
Сұйықтың еркін бетінің ауданы өзгергенде молекулалық күштер жұмысының сұйықтың тегіне және сыртқы шарттарға тәуелділігін сипаттайтын шамасы сұйықтың беттік керілу коэффициенті немесе беттік керілу деп аталады. шамасы сұйықтың еркін бетінің ауданы бір бірлікке өзгергенде молекулалық күштердің атқаратын жұмысымен өлшенеді, яғни
беттік керілудің SI жүйесіндегі өлшем бірлігі .Кез келген жүйе өздігінен потенциалдық энергиясы минимал күйге өтетіні секілді, сұйық та өз бетінше өзінің еркін бетінің ауданы минимал болатын күйге өтуі тиіс. Мұны төмендегі тәжірибенің көмегімен дәлелдейік.
П әрпі түрінде иілген сымға жылжымалы АВ белдікті бекітеді. Осындай раманы сабынды суға батырсақ, онда сабынның көпіршік 2 қабыршағы пайда болады. Раманы сабынды судан шығарып алғаннан кейін АВ белдік жоғары қарай көтеріледі, яғни молекулалық күштер сұйықтың еркін бетінің ауданын азайтады.
Бірдей көлем кезінде шар бетінің ауданы ең кіші мән қабылдайды, сондықталмақсыз күйде сұйықтың пішіні шар түріне ие болады. Осы себепті сұйықтың кішкентай тамшыларының пішіні шар тәрізді.
Достарыңызбен бөлісу: |