Egyes módszerek meghatározására a felületi feszültséget
Ez az energia mérése a munkát, hogy lehet, hogy a molekuláris felületi, mozgó belsejében a folyadék az intézkedés alapján a gravitációs erők a molekulák a folyadékban. Napfény molekulák belsejében a folyadék felületi réteg csökkenését jelenti a felületi réteg, tehát:
ahol A - a munka mozgó molekulákat a felületi rétegben a folyékony vagy, alternatív módon, a térfogatot, hogy a felületi réteg,
# 916; S - a módosítás miatt a mozgási területen.
jel (-) - csökkentése területen jelenti a felületi réteg,
aláírja (+) - növeli a területen.
tényező # 963; a fő mennyiségét jellemző tulajdonságait, a folyadék felületi, úgynevezett felületi feszültség együttható.
A felületi feszültség mérése a munka szükséges változások egységnyi felülete a folyadék állandó hőmérsékleten. Az SI mértékegysége a felületi feszültség. és a GHS.
Mivel a kapcsolat a munka az A és a változás a felületi energia # 916; W (A = # 916; W), tudjuk írni # 916; W =. ahonnan
azaz felületi feszültség együttható számszerűen egyenlő a felületi energia változás egységnyi területen a szabad folyadékfelszín.
Tekintsük a következményei a jelenléte a felületi réteg a felesleges potenciális energia, mint a fennmaradó folyadék tömege.
Köztudott, hogy minden rendszer egyensúlyban van, hogy a lehetséges állapotok érte, amelyben az energia minimális értéket.
Mivel alkalmazandó a jelen esetben ez azt jelenti, hogy egyensúly folyékony kell a lehető legalacsonyabb felületi - gömb (golyó alakú, mint ismeretes, a legalacsonyabb felületén, egy adott térfogat).
Ez azt jelenti, hogy ott kell lennie erők megakadályozzák a növekedés a folyadék felületére, vagyis erők, amelyek célja, hogy csökkentsék ezt a felületet.
Nyilvánvaló, hogy ezek az erők kell irányítani a felület mentén, egy érintőleges azt. Ezek az úgynevezett a a felületi feszültség. Ahhoz, hogy megtörje a folyadék felület, amelyen egy részét az erő legyőzéséhez szükséges a felületi feszültség a folyadék minden egyes bizonyos összeget. Ez az erő minden pontban merőleges határoló felületi réteg folytonossági hiány. A nagysága a felületi feszültségi erő F. egységnyi úthosszra l. amelyen van egy törés a felületi réteg az úgynevezett felületi feszültség # 963; ez a folyadék:
Így meghatározott együtthatója felületi feszültség, mért SI-egységek N / m, és a CGS rendszer dyn / cm. ez nem nehéz belátni, hogy mindkét meghatározás (3) és (4) jelentése azonos.
A felületi feszültség függ a molekuláris kölcsönhatás erők és vesz különböző értékeket különböző folyadékok. A gyúlékony folyadékok (éter, alkohol, benzol) molekuláris erők, és így a nagysága a felületi feszültség kisebb, mint a nem-illékony folyadékok (például a folyékony higany és más fémek). Az érték a felületi feszültség bizonyos folyadékok 20 0 C 1. táblázatban felsorolt
RtutSpirtSyvorotka kroviEfir
A felületi feszültség függ a folyadék típusát, a szennyeződések jelenléte, a hőmérséklettel. A növekvő hőmérséklet csökken. A felületi feszültség csökkentése úgy érhető el, folyadék bevezetésére felületaktív a felületi energia csökkentésére a réteg. Felületi feszültség magyarázza számos jelenséget jellemző folyékony anyagok, mint például habképződést, cseppképzést, stb
Egyes módszerek meghatározására a felületi feszültség.
cseppecskék elválasztási módszerrel
Kis térfogatú folyadék maga veszi alakja közel gömb, mert köszönhetően a kis tömegű folyadék alacsony, és a ható gravitációs erő rajta.
Ez magyarázza gömb alakú kis cseppek a folyadék.
A 3. ábrán a fényképek, amelyek azt mutatják, a különböző szakaszaiban a kialakulása és leválása cseppek. Photo segítségével kapott nagy sebességű forgatása, a csepp lassan nő, akkor feltételezhető, hogy az adott pillanatban ez egyensúlyban van. Felületi feszültség csökkenést okoz a cseppek felületét, akkor hajlamos, hogy egy csepp egy gömb alakú. Gravity, éppen ellenkezőleg, arra törekszik, hogy helyezze a súlypontját a csepp olyan alacsony, mint lehetséges. Ennek eredményeként, a csepp hosszúkás (A 3a).
Minél nagyobb a csökkenés, annál nagyobb a szerepét a potenciális energia a gravitáció. Az ömlesztett a cseppecskék növekedését, mint megy az alsó és a nyak cseppek képződnek (3b ábra). felületi feszültségi erő irányul függőlegesen érintőleges a nyak és a 4. ábra kiegyensúlyozza a gravitációs erő hat a csepp. Most elegendő dobni egy kicsit, és növeli a felületi feszültség már nem az egyensúlyt a gravitációs erő. A méhnyak cseppek gyorsan csökken (ris.3v), és ennek eredményeként egy csepp off (ris.3g).
Észlelésétől cseppleváiasztásra meg tudja határozni a numerikus értékét a felületi feszültség a folyadék. Sőt, lehet feltételezni a pillanatban szétválasztása cseppek
ahol F - az erő a felületi feszültség,
P = mg - gravitációs
(4) F = # 963; l (lásd. ábra. 4.)
Esetünkben l = 2πr. ahol r - sugara a keskeny nyak tér (szűkület).
Mivel az elválasztási folyamat gyors-csepp, akkor a meghatározás nehéz. Annak elkerülése érdekében, szűkület sugara méréseket a módszer összehasonlítása a felületi feszültség a vizsgálandó folyadék felületi feszültséget koefficiense a referencia folyadék, amelyre a tényező értéke ismert.
Akkor tudjuk írni:
- a vizsgálati folyadék,
- a referencia folyadék,
- derék sugara minta folyadékcsepp,
- derék sugara a referencia folyadékcseppek.
Mivel a különbség kicsi, és azt el lehet hanyagolni.
Meghatározása az ejtősúly egy időigényes és bonyolult munkát, így mérlegelési helyébe egyszerűen számlálásával csepp vizsgált és a referencia folyadék halad ugyanazon az eszközön keresztül térfogatú, úgynevezett stalagmometry.
ahol # 961; 1 és # 961; 0 - sűrűsége a tanulmány és egy referencia folyadék, és a
és n1 n0 - száma csepp folyékony,
Behelyettesítve értékeit P1 és P2 (7), kapjuk:
Így tudva KPN referencia-folyadék és folyadék sűrűsége képest kiszámításával és n1 n0. lehetőség szerint az (8) egyenlet kiszámításához PhD A vizsgálati folyadék.
cseppecskék elválasztási módszer, anélkül, hogy nagyon pontos, azonban gyakran használják az orvosi gyakorlatban. Ez a módszer egy diagnosztikai célra a felületi feszültséget a cerebrospinális folyadék, epe, stb
gyűrű leválás módszerrel
A méréshez ezt a módszert alkalmazzák CPN szerelési ábrán látható. 5a.
Ahhoz, hogy egy rocker vagy egy rugó dinamométer felfüggesztett súlyok torziós gyűrű, amely tekintik az alsó része a folyadék. Ennek eredményeként, a nedvesítő folyadék gyűrű fal létrehoz két szabad folyadék határfelület, belső és külső L2 L1 (lásd 5b ábra ..).
Mi fogja húzni simán gyűrű rugó felfelé. Folyékony birkózott a gyűrű, mint eredményeként a nedvesítő, megtartja a gyűrűt, amíg a rugalmas erő a rugó nem haladja meg a kohéziós erők a molekulák közötti felületi réteg bevonó folyadék. Tavaszi megtöri a felületi réteg, ahol a törését F erő egyenlő lesz a felületi feszültség erő, amelyet a külső és belső kontúrok a gyűrűk.