Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

13,6: Поверхневий натяг

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19245

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Ця комаха здатна стояти на воді через поверхневого натягу.
    Малюнок\(\PageIndex{1}\) (Кредит: Гордон Ріглі; Джерело: http://www.flickr.com/photos/tolomea/5510378168/(opens в новому вікні); Ліцензія: CC by 2.0 (відкривається в новому вікні))

    Як ця комаха здатна стояти на воді?

    Наступного разу, коли ви перебуваєте біля нерухомого водойми, уважно подивіться на істот, що катаються по поверхні. Ви можете побачити комах, здавалося б, плавають на вершині води. Ці істоти відомі під різними назвами, включаючи водних фігуристів, водних страйдерів, і ставок фігуристів. Вони користуються властивістю, званою поверхневим натягом, залишатися над водою і не тонути. Сила, яку вони надають вниз, менше сил, що чинилися серед молекул води на поверхні ставка, тому комаха не проникає на поверхню води.

    Поверхневий натяг

    Молекули всередині рідини витягуються однаково у всіх напрямках міжмолекулярними силами. Однак молекули на поверхні витягуються вниз і вбік іншими молекулами рідини, але не вгору від поверхні. Загальний ефект полягає в тому, що поверхневі молекули втягуються в рідину, створюючи поверхню, яка затягується як плівка (див. А на малюнку нижче). Поверхневий натяг рідини - це міра сили пружності всередині поверхні рідини. Рідини, які мають сильні міжмолекулярні сили, як водневе з'єднання у воді, виявляють найбільший поверхневий натяг. Поверхневий натяг дозволяє предметам, щільнішим за воду, таким як скріпка, показана на малюнку нижче, тим не менше плавати на її поверхні. Він також відповідає за бісерування крапель води на свіжому вощеному автомобілі, оскільки між полярними молекулами води та неполярним воском немає атракціонів.

    Малюнок\(\PageIndex{2}\): (А) Молекули на поверхні рідини витягуються вниз в рідину, створюючи натягнуту поверхню. (B) Поверхневий натяг дозволяє скріпці плавати на поверхні води. (Кредит: (A) Користувач: Füsiah/Вікісховище; (B) Користувач: Kaldari/Wikimedia Commons; Джерело: (A) http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wassermolek%25C3%25BCleInTr%25C3%25B6pfchen-2.svg(opens у новому вікні); (B) http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Water_surface_tension_2.jpg(opens у новому window); Ліцензія: суспільне надбання)

    Інші рідини, такі як діетиловий ефір, не демонструють сильних взаємодій поверхневого натягу. Міжмолекулярні сили для ефіру є відносно слабкими диполь-дипольними взаємодіями, які не тягнуть молекули разом так щільно, як водневі зв'язки.

    Наукова п'ятниця: Цукеркова кукурудза в космосі

    Цукеркова кукурудза - дуже смачні ласощі. У цьому відео Science Friday астронавт Дон Петтіт використовує Candy Corn, щоб продемонструвати ефекти гідрофобних та гідрофільних взаємодій.

    Резюме

    • Поверхневий натяг рідини - це міра сили пружності в поверхні рідини.
    • Рідини з сильними міжмолекулярними силами мають більш високі поверхневі натяги, ніж рідини зі слабшими силами.

    Рецензія

    1. Визначте поверхневий натяг.
    2. Що відповідає за сильний поверхневий натяг у воді?
    3. Чи має діетиловий ефір сильніший або слабший поверхневий натяг, ніж вода?