Введення
Ми живемо в світі дивовижних природних явищ. Їх безліч, ми зустрічаємося з ними щодня, не замислюючись про сутність. Але людина як розумна феномен повинен розуміти суть цих явищ. Такі явища як капілярність, змочування і незмочування, капілярний явище широко поширені в природі і техніці. Вони важливі як у повсякденному житті, так і для вирішення найважливіших науково-технічних завдань. Знання з цих питань дозволяють відповісти на багато питань. Наприклад, чому крапля у вільному польоті, планети і зірки мають кулясту форму, що таке флотація і де вона знайшла застосування, чому одні тверді тіла добре змочуються рідиною, інші погано, що капілярні явища дозволяють всмоктувати живильні елементи, вологу з грунту кореневою системою рослинності, що кровообіг в живих організмах засноване на капілярному явищі і т.д.
1. Властивості рідин. Поверхневий натяг
Молекули речовини в рідкому стані розташовані майже впритул один до одного. На відміну від твердих кристалічних тіл, в яких молекули утворюють впорядковані структури в усьому обсязі кристала і можуть здійснювати теплові коливання біля фіксованих центрів, молекули рідини володіють більшою свободою. Кожна молекула рідини, також як і в твердому тілі, В«затиснутаВ» з усіх боків сусідніми молекулами і здійснює теплові коливання біля деякого положення рівноваги. Однак, час від часу кожна молекула може переміститися в сусіднє вакантне місце. Такі перескоки в рідинах відбуваються досить часто; тому молекули не прив'язані до певних центрам, як в кристалах і можуть переміщатися по всьому об'єму рідини. Цим пояснюється плинність рідин. Через сильний взаємодії між близько розташованими молекулами вони можуть утворювати локальні (нестійкі) впорядковані групи, які містять кілька молекул. Це явище називається ближнім порядком (рис. 1). br/>В
Малюнок 1. Приклад ближнього порядку молекул рідини і далекого порядку молекул кристалічної речовини: 1 - вода, 2 - лід
Внаслідок щільної упаковки молекул стисливість рідин, тобто зміна обсягу при зміні тиску, дуже мала; вона в десятки і сотні тисяч разів менше, ніж у газах.
Рідини, як і тверді тіла, змінюють свій об'єм при зміні температури. Для не дуже великих інтервалів температур відносна зміна обсягу ? V/V 0 пропорційно зміні температури ? T:
В
Коефіцієнт? називають температурним коефіцієнтом об'ємного розширення Теплове розширення води має цікаву і важливу для життя на Землі аномалію. При температурі нижче 4 В° С вода розширюється. Максимум щільності? У = 103 кг/м3 вода має при температурі 4 В° С.
При замерзанн...
