к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Поверхностное натяжение (межфазное натяжение)

Поверхностное натяжение (межфазное натяжение) - механич. и термодинамич. характеристика межфазной поверхности, определяемая межмолекулярными взаимодействиями и структурой поверхностного слоя. Механически П. н. (15058-51.jpg Н/м) определяется по аналогии со средним (гидростатич.) напряжением как половина следа двумерного тензора избыточных поверхностных напряжений (тензора натяжений)15058-52.jpg отнесённого к нек-рой геом. разделяющей поверхности с координатой z0 между соприкасающимися фазами15058-53.jpg и15058-54.jpg:

15058-55.jpg

где15058-56.jpg - обычный тензор напряжений, зависящий в поверхностном слое от нормальной к поверхности координаты z. При равновесии изотропных макрофаз, напр. жидкости и газа, величина15058-57.jpg не зависит от положения разделяющей поверхности. Термодинамически15058-58.jpg определяется как работа обратимого образования единицы площади новой поверхности путём растяжения старой. Аналогичная работа15058-59.jpg (Дж/м2) образования поверхности разрезанием тела, часто также называемая П. н., имеет смысл уд. свободной поверхностной энергии для чистой жидкости и уд. поверхностного большого термодинамич. потенциала - для многокомпонентной жидкой смеси (в случае твёрдого тела15058-60.jpg - поверхностная плотность нек-рой функции, обладающей свойством свободной энергии по отношению к малоподвижным компонентам кристаллич. структуры и большого термодинамич. потенциала по отношению к легкодиффундирующим компонентам). Тензор натяжений15058-61.jpg тензор деформации15058-62.jpg (см. Деформация15058-63.jpg связаны изотермич. соотношением

15058-64.jpg

а при наличии изотропии

15058-65.jpg

(А - площадь межфазной поверхности). Для жидкостей15058-66.jpg что свидетельствует о наличии реальной тангенциальной стягивающей силы вдоль поверхности. Наиб. П. н. имеют расплавы металлов (напр., Pt при 2300 К обладает15058-67.jpg = 1,820 Н/м). Для твёрдых тел диффузионное равновесие между поверхностью и объёмом устанавливается медленно, поэтому15058-68.jpg причём15058-69.jpg а15058-70.jpg может иметь любой знак (по имеющимся оценкам, у ионных кристаллов15058-71.jpg < 0).
Связь П. н. с др. параметрами состояния даётся ур-нием адсорбции Гиббса (см. Поверхностные явления ).У чистых веществ П. н. снижается с ростом температуры. Повышение давления приводит к уменьшению П. н. при заметной взаимной растворимости фаз и к возрастанию П. н. в противоположном случае (напр., в системе вода - гелий). Присутствие веществ с положительной адсорбцией вызывает снижение П. н. (наиб. эффект дают поверхностно-активные вещества), а с отрицательной (характерной, напр., для неорганич. солеи в воде) - повышение П. н. Вдали от критич. точки гравитац. поле практически не изменяет П. н. Влияние внеш. электрич. поля существенно зависит от наличия в поверхностном слое спонтанной поляризации (характерной для воды и полярных жидкостей) и поверхностного электрич. потенциала. Если радиус кривизны поверхности много больше эфф. толщины поверхностного слоя, П. н. практически не зависит от формы поверхности. При достаточном уменьшении размера фазы эта зависимость появляется, причём П. н. определяется знаком кривизны поверхности: для капель чистой жидкости уменьшается, а для пузырьков - возрастает с уменьшением их радиуса. При наличии искривлённой поверхности П. н. оказывает влияние и на состояние внутр. объёмной фазы: повышаются её давление и химические потенциалы, давление равновесного пара (см. Кельвина уравнение ),растворимость, меняется темп-pa фазового перехода.
П. н. жидкостей обусловливает широкий круг капиллярных явлений. В основе всех методов измерения П. н. лежит закон Лапласа. При помощи спец. таблиц можно определить П. н. по форме мениска у плоской стенки, форме капли (лежащей или висящей) или её экстремальным параметрам, по высоте капиллярного поднятия, по силе удержания контакта с поверхностью жидкости или отрыва от неё пластинки, кольца, цилиндра, конуса или шара, по натяжению жидкой плёнки, по размеру и весу падающих капель, по макс. давлению в пузырьке, по капиллярным волнам. Из методов измерения динампч. П. н. наиб. известен метод осциллирующей струп. Для измерения очень малых П. н. на границе жидкость - жидкость, характерных, напр., для окрестности критпч. состояния, используется метод вращающейся капли. П. н. малых зародышей новой фазы можно определить по скорости их образования. П. н. твёрдых тел обычно определяют косвенно, исходя из межмолекулярных, межатомных и межионных взаимодействии.

Литература по поверхностному натяжению (межфазному натяжению)

  1. Оно С., Кондо С., Молекулярная теория поверхностного натяжения в жидкостях, пер. с англ., М., 1963;
  2. Русанов А. И., Фазовые равновесия и поверхностные явления, Л., 1967;
  3. Гохштейн А. Я., Поверхностное натяжение твердых тел и адсорбция, М., 1976.

А. И. Русанов

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 27.02.2020 - 05:11: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
27.02.2020 - 05:09: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Ю.Ю. Болдырева - Карим_Хайдаров.
27.02.2020 - 05:08: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Пешехонова - Карим_Хайдаров.
26.02.2020 - 06:25: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
23.02.2020 - 19:17: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
23.02.2020 - 19:14: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
19.02.2020 - 18:24: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Фурсова - Карим_Хайдаров.
17.02.2020 - 19:50: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Эксперименты Сёрла и его последователей с магнитами - Карим_Хайдаров.
17.02.2020 - 19:49: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Тиртхи - Карим_Хайдаров.
17.02.2020 - 19:09: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Вихревые эффекты и вихревые теплогенераторы - Карим_Хайдаров.
17.02.2020 - 19:06: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Эксперименты Андрея Петровича Хрищановича - Карим_Хайдаров.
17.02.2020 - 18:48: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> КОМПЬЮТЕРНО-СЕТЕВАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution