Я учусь в старшей школе, и я очень запутался в поверхностном натяжении. В некоторых книгах написано, что контактный угол образуется из-за того, что поверхность жидкости не может выдерживать касательное напряжение, поэтому поверхность станет перпендикулярной результирующей результирующей силы. адгезионная и когезионная сила на молекулу жидкости на границе твердого тела с жидкостью, но это создает некоторую путаницу
1) когда они далее объясняют явление капиллярного подъема, они изображают поверхностное натяжение, как будто это сила сцепления между твердым телом и жидкостью , если это так, то почему они дополнительно рассматривают силу сцепления для объяснения явления капиллярного подъема, если они уже рассматривали его в объяснить контактный угол?
2) во-вторых, они говорят, что поверхность жидкости не может выдерживать касательное напряжение, но, с моей точки зрения, поверхностное натяжение также является своего рода напряжением, возникающим на поверхности из-за молекулярной асимметрии (я не знаю точной молекулярной причины этого, но это то, что говорится в моих книгах, я хотел бы знать точную причину, если кто-то хочет объяснить более простыми словами) например, если мы не можем выдерживать касательное напряжение, то как мы можем сбалансировать вес с помощью мыльной пленки? и они сами показывают поверхностное натяжение по касательной в капиллярном подъеме, так что это не может быть правдой.
В Википедии и во многих статьях в Интернете указана причина угла контакта:
Но я не понимаю
1) на что физически указывают эти силы? например, какая вещь является их причиной и на что они влияют? Сначала я подумал, что сила поверхностного натяжения, которую они показали, например, на границе твердое тело-жидкость, указывает на то, что молекулы воздуха прикладывают некоторую силу к жидкой частице на границе раздела, но потом я увидел эксперимент на ютубе в явление капиллярного подъема, происходящее даже в вакууме с таким же подъемом по высоте (в котором они сначала уменьшают весь газ, растворимый в воде, так что у них не останется энергии активации для начала процесса кипения, иначе вода закипела бы при таком низком уровне). давление.
2) почему они показали силы поверхностного натяжения для каждой границы раздела отдельно, если мы должны смотреть только на поверхность жидкости? и почему они не учли силу сцепления, которую испытывает молекула жидкости на границе раздела с объемной жидкостью?
Если кто-нибудь может объяснить мне эти моменты в упрощенной форме ИЛИ сказать мне, если они выше моего уровня, чтобы понять, то как мне представить себе поверхностное натяжение, чтобы эта путаница не возникала.
Было бы очень полезно для меня, если бы кто-нибудь мог помочь мне с этим :)
Это не ответ, а расширенный комментарий. Я не могу удовлетворительно ответить на этот вопрос из-за отсутствия опыта, но я бы порекомендовал прочитать или взглянуть на следующие статьи (особенно статью Берри), некоторые из которых представляют молекулярный механизм поверхностного натяжения и устраняют некоторые распространенные заблуждения относительно поверхностного натяжения. напряжение.
И еще одна статья, которая может представлять дополнительный интерес.
Макконен, Л. «Новый взгляд на уравнение Юнга» J. Phys.: Condsen. Материя, 2016, 28 (13). DOI: 10.1088/0953-8984/28/13/135001. Ссылка на pdf (открытый доступ): https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0953-8984/28/13/135001/pdf .
Истинная причина поверхностного натяжения — межмолекулярные силы притяжения. рассмотрите следующее:
В этом стакане рассмотрим молекулу «А», на которую со всех сторон действуют равные силы, поэтому на нее не действует результирующая сила. Это поверхностное натяжение. Что касается краевого угла, то это результат действия адгезивных и когезионных сил.
Альфа Дельта
Арун Бхардвадж
физиопат
Арун Бхардвадж
физиопат