Coeficient de tensiune de suprafață

Coeficientul de tensiune superficială a unui fluid este o cantitate care caracterizează cu acuratețe capacitatea fluidului de a contracta și care este măsurată prin forța de suprafață care afectează unitatea de lungimea liniei situate pe suprafața lichidului. În cazul în care mărimea limitei suprafeței lichidului este notată cu l și tensiunea superficială a filmului care acționează pe această limită este F, deci valoarea coeficientului de tensiune superficială este:

Σ = F / l

Denumirea coeficientului de tensiune superficială este exprimată în N / m. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât mai mică este valoarea σ pentru lichidele pure.

O consecință a asimetriei forțelor de interacțiune moleculară ale stratului de tranziție cu moleculele care le înconjoară este ideea existenței forțelor normale și tangențiale în raport cu interfața fazelor. Aceste forțe au un efect semnificativ asupra moleculelor stratului de tranziție. Acestea sunt forțele de presiune moleculară și tensiune superficială între faze.

Dependența coeficientului σ asupra prezenței diferitelor impurități

Coeficientul de tensiune superficială este direct legat de forțele interacțiunii moleculare și poate presupune o mare varietate de valori pentru diferite lichide. În lichide care se evaporă foarte bine (alcool, benzină, eter), tensiunea superficială nu este la fel de mare ca cea a lichidelor care nu sunt volatile. Mai întâi plasăm plasa pe hidrometru, apoi îl aliniem în apă. Datorită rețelei dense, hidrometrul va fi ținut la o anumită adâncime. Apoi, trebuie să aruncați puțin eter pe grilă, după care hidrometrul se ridică imediat din apă.

Coeficientul de tensiune superficială a apei este legat de cât de multe impurități sunt în apă. Pe suprafața apei se pune un cip mic din meci. După aceea, o bucată de săpun cade în apă. După o anumită perioadă de timp, va fi posibil să se observe mișcarea brizurii la marginea vasului din săpun. Ca rezultat, putem concluziona: coeficientul de tensiune superficială poate fi redus cu săpun. Dacă adăugați substanțe care diferă în activitatea biologică (pastă, săpun, pulberi de spălare), atunci tensiunea superficială va fi redusă. Apoi, dacă aveți nevoie de bule, de ce oamenii adaugă săpun?

Mulți dintre noi credem că datorită săpunului crește indexul σ. De fapt, reduce doar indicele de tensiune superficială la aproximativ o treime față de valoarea apei pure. Trebuie remarcat faptul că atunci când pelicula de săpun este întinsă, concentrația de molecule de săpun pe suprafață scade, în timp ce tensiunea superficială crește. Prin urmare, sub influența săpunului, zonele slabe ale vezicii urinare se intensifică și nu se extind mai departe. În plus, datorită săpunului, apa nu se evaporă, ceea ce înseamnă că durata de viață a bulei crește.

Acum să punem această experiență: puneți bomboane de zahăr în apă. Aceasta va determina cipul să se îndrepte spre bomboane. Concluzia este lipsită de ambiguitate: sub influența zahărului crește indicele de suprafață.

Cum se determină coeficientul σ cu ajutorul capilarelor?

Pentru a implementa această experiență simplă, trebuie să aveți mai multe vase cu apă și capilare.

Capilarul trebuie să fie coborât într-un vas cu apă și apoi să se măsoare înălțimea lichidului. Apoi, un alt capilar este plasat în apă cu săpun, după care se măsoară înălțimea lichidului. Coeficientul σ poate fi găsit din formula corespunzătoare:

Σ = ρgdh / 4

Apoi, trebuie să comparăm coeficienții de tensiune superficială pentru diferite tipuri de lichide.