Форма капли, находящейся на поверхности

Таким образом, поверхностные молекулы жидкости всегда находятся под действием силы, стремящейся втянуть их внутрь и тем самым сократить поверхность жидкости. Этим объясняется и шарообразная форма капли жидкости (шар имеет минимальную поверхность) и идеально гладкая поверхность жидкости в широком сосуде. [c.19]

Различие в химических потенциалах молекул на поверхности и молекул в объеме капли жидкости наглядно проявляется в. стремлении жидкостей, не ограниченных стенками сосуда, принимать форму шара. Одно из свойств шара заключается в том что он является геометрической фигурой с наименьшим отношением площади поверхности к объему. Следовательно, на поверхности сферической капли находится меньший процент общего числа молекул, чем на поверхности любой другой фигуры. Это говорит не только о том, что химический потенциал поверхностных молекул отличается от химического потенциала молекул в объеме жидкости, но и о том, что химический потенциал поверхностных молекул выше, чем молекул в объеме жидкости. Молекулы предпочитают упаковку в объеме. [c.53]

В этом разделе обсудим в общих чертах поведение капель во внешнем электрическом поле в предположении малой объемной концентрации капель. Когда капли находятся относительно далеко друг от друга, влияние соседних капель мало и можно ограничиться рассмотрением одной капли в бесконечной жидкости. Уменьшение расстояния между каплями приводит к искажению внешнего электрического поля возле поверхностей капель, что оказывает существенное влияние на форму капель. Взаимодействие двух проводящих капель во внешнем электрическом поле будет рассмотрено в следующей главе. Здесь ограничимся рассмотрением поведения одиночной капли, а также обсудим вопрос об устойчивости капли в электрическом поле. [c.270]

В методах вольтамперометрии с использованием стационарных электродов исследуемый раствор не перемешивается, а сам электрод находится в состоянии покоя, так что определяемое вещество доставляется к поверхности электрода только за счет диффузии. В случае РКЭ наряду с диффузионным переносом деполяризатора может иметь место конвективный массоперенос, которого нельзя избежать из-за роста ртутной капли в направлении раствора. Выше было показано, что конвективная диффузия определяемого вещества к электроду играет весьма существенную роль, причем скорость массопереноса можно запрограммировать. Для этого применяют электроды разной формы, вращающиеся в анализируемом растворе с постоянной скоростью. Иногда электрод помещают в равномерно перемешиваемый раствор. [c.397]

Возвратимся к капле воды, лежащей на поверхности парафина. Такая капля в результате поверхностного натяжения получает форму шара, более или менее деформированного под влиянием силы тяжести. Шарообразная капля жидкости получается, если капля находится во взвешенном состоянии или помещена на поверхность, которая не смачивается данной жидкостью. Кроме капли воды на парафине, хорошим примером такого явления может служить капля ртути на стеклянной пластинке. [c.247]

Аналогичные изменения краевого угла при изменении электрического потенциала поверхности электрода происходят и в тех случаях, когда вместо пузырька газа в контакте с металлом находится капля органической жидкости, а окружающей средой служит раствор электролита, т. е. в условиях избирательного смачивания (рис. III. 11) [171]. Если поляризовать поверхность металла с сидящей на ней каплей масла, форма капли постепенно меняется и при достаточно малых краевых углах капля может оторваться от поверхности электрода (напомним, что при избирательном смачивании краевые углы отсчитываются в сторону более полярной фазы, см. I. 1). При сильной поляризации можно полностью очистить поверхность электрода от жировых загрязнений. Метод очистки металлов путем катодной поляризации в щелочных растворах (так называемое катодное обезжиривание) применяется для подготовки поверхности к электрохимическому нанесению ме- [c.114]

Одним из следствий существования свободной поверхностной энергии является наличие разности давлений по обе стороны искривленных жидких поверхностей. Если свободная капля жидкости имеет не сферическую форму, то стремление свободной поверхностной энергии к снижению приведет в первую очередь к уменьшению отношения величины поверхности к объему, что заставит каплю принять сферическую форму. По достижении этого состояния поверхность будет и далее стремиться сократить свою площадь, но сопротивление жидкости сжатию будет препятствовать этому. Вследствие этого масса жидкости, заключенная в капле, находится под определенным давлением, силовой вектор которого направлен к вогнутой стороне поверхности (в данном случае внутрь капли). Это давление можно визуально наблюдать, например, в случае столба жидкости, находящейся в трубке и образующей с ней мениск (рис. 3). Поверхность АВС, представляющая собой поверхность вращения около оси В ВВ", под влиянием запаса свободной поверхностной энергии, которой она обладает, стремится уменьшиться до минимума, который, очевидно, будет достигнут, когда поверхность АВС вместо искривленной станет плоской, т. е. когда точка В окажется на одном уровне по вертикали с точками Л и С. Это стремление поверхности к сокраще- [c.242]

Почти все физические и химические процессы в природе связаны с взаимодействием между атомами. Величиной межатомных сил определяются физико-химические свойства газообразных, жидких и твердых тел. Процессы смачивания и капиллярного течения жидкостей по поверхности твердого или жидкого тела также обусловлены наличием в них внутренних и поверхностных силовых полей. Проявление этих сил вызывает взаимодействия между молекулами внутри и на поверхности жидкости. Изолированная молекула, находящаяся внутри жидкости на расстоянии радиуса действия молекулярных сил, притягивает окружающие молекулы и одновременно находится под воздействием этих молекул. Равнодействующая всех сил равна нулю, в результате молекула внутри жидкости находится в равновесии. При перемещении молекулы к поверхности на расстояние, меньшее радиуса действия молекулярных сил, условие ее равновесия будет другим. Со. стороны молекул граничной газообразной фазы рассматриваемая молекула испытывает незначительное притяжение. Результирующая же сил одностороннего притяжения нижележащих молекул стремится втянуть ее внутрь жидкости. Другие молекулы, находящиеся на поверхности жидкости, испытывают аналогичное воздействие и таким образом образуется поверхностный слой, который оказывает давление на жидкость. Толщина этого слоя составляет приблизительно 10 А. Свободная энергия поверхностного слоя направлена во всех точках перпендикулярно к поверхности и стремится сократить ее до минимума. Если другие силы не действуют на жидкость, она принимает форму шара, т. е. тела с наименьшей поверхностью при данном объеме. Значение поверхностной энергии жидкости и изменение под действием ее формы капли зависят от природы взаимодействующих веществ, соприкасающихся на границе раздела фаз. Чем ближе по величине значения их поверхностной энергии, тем меньше результирующая межфазная поверхностная энергия. [c.140]

Последний виток спирали переходит в держатель, длина которого несколько больше длины цилиндра. Спираль должна хорошо прилегать ко дну цилиндра и находиться с самого начала опыта в растворе эмульгатора, что является необходимым условием успешной работы и легко выполнимо, так как эластичная проволока может быть изогнута по форме дна цилиндра. Эмульгируемую жидкость из бюретки выпускают каплями с определенной скоростью так, чтобы она стекала по стенкам цилиндра при одновременном плавном и непрерывном движении спирали по оси цилиндра. Скорость движения спирали должна находиться в соответствии со скоростью подачи эмульгируемой жидкости из бюретки таким образом, чтобы последняя успевала непрерывно диспергироваться и не накапливалась значительными объемами на поверхности эмульсии. При дости- [c.163]

Максимум второго рода (рис. 4.15). Вследствие быстрого вытекания ртути из капилляра вся поверхность капли, от вершины до шейки, находится в движении и вовлекает в него раствор. Максимумы второго рода могут возникать в более широкой области потенциалов, чем максимумы первого рода, при этом не происходит снижения их до значения диффузионного тока. Поэтому по форме их легко можно спутать с нормальной полярографической волной. Максимумы второго рода можно уменьшить снижением скорости вытекания ртути из капилляра или полностью уничтожить действием поверхностноактивных веществ. [c.128]

Еще в начале прошлого века было замечено, что форма поверхности ртутной капли, находящейся в растворе, зависит от сообщенного ей заряда. Если с поверхности ртути периодически снимать заряд, что достигается, например, с помощью укрепленной иглы, то капля ртути начинает совершать сложные движения ( ртутное сердце ). Это явление можно объяснить, если предположить, что поверхностное натяжение ртути зависит от возникновения двойного электрического слоя на металле и, следовательно, от скачка потенциала на границе ртуть —раствор. Наблюдать такую зависимость очень удобно с помощью капиллярного электрометра (рис. 70), который состоит из двух ртутных электродов, сообщающихся при помощи разбавленного раствора серной кислоты. Один из электродов — анод (ртуть в каломельном полуэлементе 4) обладает большой поверхностью и при прохождении тока практически не поляризуется другой же электрод, поляризуемый током,—катод — находится в тонкой стеклянной трубке 2, заканчивающейся капилляром. Вследствие весьма ограниченной поверхности катода (капля ртути) потенциал его может быть изменен в широких пределах в зависимости от величины приложенного заряда. [c.209]

Молекулы или атомы, находящиеся в глубине вещества и на его поверхности, испытывают неодинаковое притяжение со стороны соседних частиц. Глубинная частица со всех сторон окружена своими партнерами, и силы притяжения, действующие на нее, взаимно уравновешиваются. Частицы поверхностного слоя испытывают притяжение со стороны частиц внутренних слоев вещества и стремятся втянуться внутрь. Поэтому и вся поверхность находится в состоянии натяжения. Особенно отчетливо это состояние проявляется для поверхностей раздела жидкость — газ и жидкость — жидкость, когда жидкость в силу своей текучести стремится принять форму шара, обладающего, как известно, минимальной удельной поверхностью. Этому препятствует сила тяжести, и в среде газа лишь маленькие капли жидкости являются сферическими. Однако по мере увеличения плотности среды объем капли с сохранением ее шарообразности может быть увеличен. [c.84]

Таким образом, при использовании в качестве эмульгаторов ВМС в первую очередь реализуется структурномеханический фактор устойчивости — на поверхности капли создается структурированная прочная пленка. В случае высококонцентрированных эмульсий, в которых капли имеют форму многогранников, а среда находится в виде тонких прослоек между ними, эти прослойки одновременно являются структурированными защитными оболочками, они придают всей системе ярко выраженные твердообразные свойства. [c.252]

Решением этого уравнения (если пренебречь толщиной пленки и считать Ар = 0) является уравнение сферы радиуса Л. Тогда в точке Хс , 2(.) находится вершина капли, и касательная к кривой, описывающей форму межфазной поверхности, имеет тангенс угла наклона ф . При этом В становится равным [c.275]

Впечатляющий прогресс на грани тысячелетий в области миниатюризации и повышения быстродействия электронных микросхем не в последнюю очередь обязан грамотному использованию капиллярных свойств материалов при изготовлении микросхем, основным конструктивным элементом которых являются тонкие пленки. В ряду проблем, решение которых определяет возможности миниатюризации изделий микроэлектроники, находится и проблема термодинамической устойчивости тонких пленок. Щукин и Ребиндер [37] нашли условие, при котором возможно самопроизвольное диспергирование вещества (жидкости) в результате тепловых флуктуаций формы межфазной границы. В обобщенном виде оно имеет вид <зА < кТ, где а — межфазное натяжение, А — приращение площади межфазной границы при ее деформировании, р — числовой коэффициент порядка 10, Л — константа Больцмана и Т — температура. Флуктуации поверхности можно представить как образование на ней лунок или выступов, имеющих форму шарового сегмента радиусом К и глубиной (высотой) к. Такую форму имеет, например, капля жидкости на твердой поверхности (см. рис. 3.14). При прогибе поверхности раздела фаз на глубину к приращение А площади поверхности равно пк независимо от радиуса прогиба К, в том числе и при образовании капли радиусом К = к. При нормальной температуре и натяжении 0,1 Дж/ м вполне вероятно возникновение флуктуационных лунок (или выступов) глубиной 10 м (это размер одной молекулы), а при изменении натяжения или температуры глубина флуктуационных лунок и выступов растет пропорционально отношению 77а. Одно из следствий этой закономерности — самопроизвольное диспергирование монолитных веществ (жидкостей) при достаточно низкой величине межфазного натяжения и образование термодинамически устойчивых коллоидных растворов. Термодинамическую устойчивость можно считать следствием того, что приращение поверхностной энергии при диспергировании вещества компенсируется уменьшением свободной энергии системы за счет увеличения энтропии при уве- [c.750]

Для измерения поверхностного натяжения полимеров находит применение метод неподвижной капли, имеющий несколько различных модификаций [1, 6, 7, 15, 16, 24, 25, 18—20, 188—200]. Форма поверхности неподвижной капли или пузырька определяется действием двух факторов сила тяжести стремится прижать (или оторвать) каплю (пузырек) от подложки, а поверхностное натяжение вызывает стремление капли (пузырька) сократить свой объем до минимально возможного (рис. И.7). Количественное описание влияния-этих двух факторов дается уравнением капиллярной статики, и поверхностное натяжение можно представить функцией линейных размеров — экваториального диаметра d , [c.73]

Затраты энергии. Разделение массы жидкости на капли приводит к увеличению межфазовой поверхности, а удельная поверхность находится в обратной пропорциональной зависимости от величины капель (если их форма одинакова). Следовательно, при разделении капли диаметром 1 мм на одинаковые капли диаметром 1 мкм поверхность увеличивается от 0,0314 до 31,4 сл . [c.73]

Термодинамическое исследование показывает, что, находясь в виде таких частиц очень малого размера, всякое вещество обладает значительно более высокой активностью как в отношении химического взаимодействия, так и в отношении перехода в другую фазу. Так, например, очень мелкие капли жидкости обладают более высоким давлением насыщенного пара, чем жидкость с плоской поверхностью очень мелкие кристаллы обладают большей химической активностью, немного более низкой температурой плавления, большей растворимостью, чем крупные, и т. д. Поэтому раствор, насыщенный по отношению к крупным кристаллам, является ненасыщенным по отношению к очень мелким кристаллам, и пар, насыщенный в обычном смысле слова, является ненасыщенным по отношению к очень мелким капелькам жидкости. Вследствие этого для выделения вещества в виде таких очень мелких частиц всегда требуется наличие некоторого пересыщения исходной фазы (раствора или пара). Именно этим и объясняется существование пересыщенных растворов, пересыщенного пара, перегретой жидкости, переохлажденной жидкости и других подобных систем, включая сюда многочисленные явления, когда кристаллическое вещество, несмотря на изменение внешних з словий, не переходит в форму, устойчивую в новых условиях, а сохраняет форму, устойчивую в прежних условиях, находясь, как принято говорить, в метастабильном состоянии. [c.332]

В поверхностном слое всякой жидкости действуют особые силы взаимного притяжения молекул, создающие так называемое поверхностное натяжение. Благодаря им поверхностный слой жидкости стремится возможно больше сократиться и принять гладкую форму. При вытекании жидкости из небольшого отверстия образуется капля, которая в продолжение определенного времени не отрывается от отверстия по причине поддерживающей ее силы поверхностного натяжения. Чем больше поверхностное натяжение эмали, тем хуже она растекается по поверхности изделия. Поверхностное натяжение у эмалей, содержащих буру, значительно меньше, чем у безборных эмалей. Наряду с поверхностным натяжением очень важную роль играет способность жидкости приставать к определенной поверхности тела, или смачивать ее. Так, например, вода не смачивает жирной поверхности, а находится на ней в виде капель, в то время как на чистой поверхности она быстро распространяется в виде тонкой пленки. В большинстве случаев, чем меньше силы поверхностного натяжения жидкости, тем большей смачивающей способностью она обладает. Это свойство играет очень важную роль в эмалировочном производстве. Если грунт не обладает [c.85]

Нефть в пленочной форме обладает резко повышенным сопротивлением течению. Прежде всего это обусловлено малой толш,и-ной пленки. Кроме того, пефть представляет собой структурированную (особенно при достаточно низких температурах) коллоиднодисперсную систему, содержаш ую и истинно растворенные высокомолекулярные соединения (продукты окислительной полимеризации углеводородов), которые также могут образовать прост-ранствепные сетки. Все это вызывает резко повышенную вязкость, особенно при малых градиентах скорости в области неразрушенных структур, когда проявляется и упругость (прочность) на сдвиг. Образование пленочной нефти, несомненно, связано с адсорбцией растворенных в нефти ПАВ на твердых поверхностях. Однако толщина самого адсорбированного слоя во много раз меньше толщины пленочной нефти [6, 8]. Растворенные в нефтях ПАВ могут находиться как в истинном, так и в коллоидном растворах [9]. Вытеснение с твердой поверхности пленочной нефти, если не происходит разрыва ее водой, представляет трудную задачу. В этом случае вытеснение осуществляется только за счет некоторого уменьшения толщины пленки под действием тангенциальных сил при движении потока воды по поверхности пленки и за счет отрыва от этой поверхности частиц нефти. Опыт показывает, что в большинстве случаев пленочная нефть разрывается водой, т. е. вытесняется с самой твердой поверхности (в случае ее гидрофильности) механизмом избирательного смачивания [10]. Так, например, нами наблюдался разрыв водой пленок ряда нефтей Апшеронского полуострова на стеклянных и кварцевых пластинках. Большая часть этих нефтей содержала от 1,5 до 2,5% нафтеновых кислот, асфальтены же почти отсутствовали. Стеклянные и кварцевые пластинки, смоченные этими нефтями, погружали в воду. Пленки нефтей разрывались водой, на поверхности пластинок образовывались капли различных размеров, некоторые из них отрывались от поверхности, другие оставались прилипшими. Было установлено, что чем больше в нефти содержание активных компонентов, тем медленнее разрывается ее пленка и меньшее количество нефти отрывается от поверхности. В аналогичных опытах с нефтью угленосной свиты, содержащей большое количество асфальтосмолистых веществ, пленка на стеклянной пластинке не разрывается ни пресной водопроводной водой (жесткой), ни пластовой высокоминерализованной жесткой водой даже нри оставлении пластинки в этих [c.37]

Находящиеся в свободном состоянии небольшие количества воды и других жидкостей принимают шарообразную форму. Эта способность жидких тел к образованию сферических капель, т. е. к максимальному сокращению своей поверхности, вызвана взаимным притяжением молекул жидкости (когезией). Именно благодаря этим межмолекулярным силам сцепления (когезионным) жидкость стремится занять минимальный объем. Если капля жидкости находится на поверхности твердого тела, наряду с межмолекулярным притяжением внутри жидкой капли, существует взаимное притяжение молекул жидкости и молекул твердого тела (адгезия). [c.6]

Пример 20-1. Испарение свободно падающей капли. Капля воды в форме шара диаметром 0,5 мм падает со скоростью 215 см-с"1 в атмосфере сухого неподвижного воздуха при давлении 1 атм. Определить мгновенное значение скорости испарения влаги с поверхности капли, если эта поверхность находится при температуре 21,1 °С, а температура воздуха равна 60 °С. Давление водяного пара при температуре 21,1 °С составляет 0,0247 атм. Процесс испарения можно принять квазистационарным. [c.580]

Попов [49] предложил новую, отличающуюся от рассмотренных выше, капельную модель распределения НЖФ на поверхности твердого носителя, согласно которой НЖФ находится в зерне носителя в форме большой капли. Это справедливо, по-видимому, для пористых носителей с узким распределением пор в зависимости от радиуса, например для пористых стекол, а также для НЖФ, несмачивающих твердый носитель при любых радиусах пор, и для смачивающих НЖФ при малых радиусах пор. Для определения диаметра капли НЖФ бк в частице твердого носителя диаметром dp Попов предложил следующее уравнение [c.80]

Мелкокапельное опрыскивание (5. .. 25 л/га) стало возможным благодаря производству пестицидов в форме масляных эмульсий и растворов, а также в форме обратных эмульсий. В обратных эмульсиях пестицид находится в капле воды, которая в свою очередь находится внутри масляной капли. Масляная оболочка вокруг раствора пестицида способствует хорошему прилипанию и удерживанию на поверхности растений. Снос препаратов в форме обратных эмульсий меньше в 2. .. 3 раза, чем обычных эмульсин. [c.103]

О способах измерения удельной поверхности порошков было сказано ранее. Наиболее правильным методом дисперсионного анализа представляется метод микроскопии, так как при этом появляется возможность наблюдения формы частиц. Следует также иметь в виду, что частицы на предметном стекле располагаются преимущественно в положении наибольшей устойчивости, т. е. плоскость их наибольшего сечения находится в фокальной плоскости. Этот метод позволяет также определить степень агрегации частиц в суспензии как при визуальном наблюдении, так и по микрофотографиям капли суспензии, находящейся на предметном стекле. Сравнивая микрофотографии, сделанные в различное время, можно объективно судить о воспроизводимости полученных данных, а также об изменении свойств суспензий вспомогательных веществ во времени. [c.65]

Пусть капля жидкости помещена на идеально гладкую однородную твердую поверхность, расположенную горизонтально (рис Г1,а). Из соображений симметрии очевидно, что капля примет форму тела вращения. Угол 0 между касательной АВ к поверхности жидкости и смоченной поверхностью твердого тела называется краевым углом. Краевой угол всегда отсчитывается от касательной в сторону жидкости. Вершина краевого угла А находится на линии смачивания — линии,-вдоль которой соприкасаются все фазы, участвующие в смачивании (в данном примере — твердое тело, жидкость и газ). Если линия смачивания замкнута, она [c.11]

Если вместо того чтобы рассматривать состояние двух веществ, приведенных в соприкосновение в больших массах, мы сосредоточим внимание на явлениях, имеющих место, когда небольшое количество вещества в виде капли наносится на поверхность второго, мы получим дальнейшее подтверждение теории ориентации. Картина действия молекулярных сил, описанная ранее, проявится нри этом с удивительной ясностью. Предположим, что небольшое количество углеводорода или какого-нибудь другого вещества, не имеющего никакого сродства к воде, помещено на водную поверхность. При этом, как уже было отмечено иа стр 58, растекание не будет иметь места. Капля будет плавать па воде в виде круглой линзы, точная форма которой зависит от поверхностных натяжений и плотностей той и другой жидкости, ибо капля находится и под влиянием силы тяжести. Равновесие обязательно будет достигнуто, когда по толщине линзы будут расположены свыше тысячи слоев молекул. С другот стороны, если на поверхность воды, при комнатной температуре, нанести небольшое количество какого-либо вещества, содержащего группу, имеющую достаточное сродство к воде, например пентадециловую килоту, С54Н29СООН, то вещество это растечется по поверхности, по не растворится, ибо наличия одной карбоксильной группы недостаточно для того, чтобы сделать всю молекулу воднорастворимой. Так как порошки, подобные тальку, прилипают к пленкам органических кислот, то, [c.67]

Во время роста капли ртути происходит изменение емкости электрода, прямо пропорциональное площади поверхности капли. Изменяется также сопротивление ячейки, обратно пропорциональное площади капли. В каждый момент роста капли имеются единственные значения С , при которых мост будет уравновешен. Техника измерения заключается в выборе подходящего момента времени из всего периода роста капли (желательно ближе к концу ее существования, когда площадь увеличивается медленно), в регулировке элементов моста для его уравновешивания в этот момент и, наконец, в измерении площади капли в момент уравновешивания. Площадь определяется по возрасту капли и скорости вытекания ртути в предположениях постоянного потока и сферической формы капли. В ранних экспериментах Грэма несбалансированный сигнал моста контролировался с помощью наушников и осциллографа, а возраст капли в момент уравновешивания измеряли секундомером. Позже эта методика была улучшена за счет хронометража растущей капли с помощью электромеханических часов, приводившихся в действие посредством тиратрона и реле при внезапном изменении напряжения в момент падения капли [40]. Производимые часами с интервалом в 0,5 с импульсы использовались для запуска развертки осциллографа, установленной на скорость около 25 см С-. В то же время выход моста подключали к вертикальному усилителю осциллографа. Регулируя омический и емкостный элемшты моста, находили точку баланса во время развертки временной шкалы. Одна из наблюдавшихся на экране осциллографа фигур показана на рис. 25. Огибающая частотного сигнала (обычно около 1 кГц) имеет клинообразный вид отдельные колебания не различимы ввиду сравнительно медленной временной развертки. Слаоый разбаланс как омического, так и емкостного элемента вызывает сглаживание минимума и его сдвиг во времени. Грэм рассчитал момент достижения баланса по числу импульсов, предшествовавших той развертке временной шкалы осциллографа, которая содержала точку [c.95]

Определение формы капель и их краевого угла по относительным размерам. На низкоэнергетйческих поверхностях (стр. 48) жидкость может находиться в виде капель. Адгезия и смачивание зависят прежде всего от краевого угла и площади контакта капли с поверхностью, которые в свою очередь определяются формой капли. Поэтому определение формы капли приобретает первостепенное значение при рассмотрении ее адгезии [c.75]

Процессы, протекающие при формировании капель и твердых частиц, многофакторны. При движешш внутри реактора капля находится под действием комплекса внешних сил, градиента давления, поверхностной энергии, сил сопротивления слоев жидкости. Силы поверхностной энергии стремятся сократить поверхность капли и придают ей сферическую форму. Градиент давления жидкости неравномерен по поверхности [c.260]

Если указанная работа проводится в равновесных изотермических условиях, то величина а, входящая в это уравнение, назьь вается свободной поверхностной энергией или, что менее точно, поверхностной энергией. Как указывалось в главе II, все естественные или самопроизвольные процессы происходят с уменьшением свободной энергии, поэтому жидкость, не испытывающая действия внешних сил, в том числе силы тяжести, стремится принять форму, соответствующую минимальной поверхности, а вместе с тем —минимальной поверхностной энергии. Такой формой является шар. По этой причине небольшие капли жидкости, а также газовые пузырьки внутри жидкости принимают шарообразную форму. Стремление жидкости принять шарообразную форму показывает, что ее поверхность действует подобно упругой оболочке, отличаясь, однако, от последней, в частности, тем, что сопротивление поверхности жидкости деформации не зависит от величины последней. Поверхность жидкости находится как бы в состоянии натяжения. Отсюда возник термин поверхностное натяжение , которое равно силе, действующей в плоскости, касательной к поверхности в данной точке, перпендикулярно к какому-либо отрезку, проходящему через эту точку, в той же плоскости, в расчете на 1 м. Так как свободная поверхностная энергия выражается в дж/м , а поверхностное натяжение в н/м, то численно эти две величины равны и обозначаются одной и той же буквой а. [c.232]

Распад струи. Распад струи топлива, впрыснутой в цилиндр двигателя, зависит от многих причин, в том числе от свойств самого топлива. На интенсивность распада струи влияет относительная скорость топлива и воздуха. Топливо впрыскивается в камеру, где находится сжатый до 35—40 кПсл воздух. Специальными формами камер сжимаемому воздуху придают вихревое движение, имеющее значительную скЬрость (до нескольких десятков метров в секунду). Струя топлива, движущаяся с громадной скоростью (до 250 м сек и более в зависимости от давления впрыска и диаметра сопел), встречает сопротивление движущегося воздуха, который отрывает от боковой поверхности струи частицы топлива и, действуя на лобовую поверхность струи, разбивает ее. Начальные возмущения на поверхности струи, вызванные наличием пузырьков воздуха и соринок в топливе, неправильной формой сопла и т. д., а также появление турбулентности в струе усиливают распад струи, и чем выше скорость струи и воздушных вихрей, тем мельче капли распыленного топлива. [c.168]

Вносимое в одну из жидкостей какое-либо растворимое вещество распределяется между всеми тремя фазами, так что возникает некоторая пограничная концентрация растворенного вещества. В этом случае может возникнуть положительная или отрицательная адсорбция из обеих жидкостей или же положительная из одной и отрицательная из другой. Если поместить каплю жидкости на поверхность другой, в которой первая нерастворима, то в момент соприкосновения создается неустойчивая система. В ней по всем трем границам действуют три поверхностных силы. Обозначим через Оа и Ств поверхностные натяжения на двух границах раздела жидкость — пар, а через оав —поверхностное натяжение на границе раздела жидкость — жидкость. Если аА + (1Ав = сгв, то система находится в равновесии. С другой стороны, если аА + ОАв>( в, то свободная энергия капли уменьшается при стягивании. Тогда для второй жидкости пограничная поверхность на границе жидкость — пар стремится к увеличению. При этом края капли стягиваются, и плоская капля, стремясь приобрести форму шара, становится линзой. Форма линзы определится относительными величинами ал и сГав. Если ал>сгАв, капля проникает в нижележащую жидкость при ста<<7ав капля проявляет стремление подняться. [c.74]

В противоположность методу капиллярного поднятия группа методов, основанных на изучении формы капель и пузырьков в поле силы тяжести, принципиально включает учет отклонения их формы от сферической, т. е. требует интегрирования уравнения Лапласа. При измерении поверхностного натяжения этими методами обычно находят какие-либо характерные геометрические параметры, показывающие степень отклонения поверхности от сферической (например, для капли, изображенной на рис. I—12, ее максимальную ширину max И расстояние И от вершины до максимального сечения ,иах)- Сопоставляя результаты измерений с табулированными значениями этих параметров, полученными численным интегрированием уравнения Лапласа, находят величину поверхностного патя- [c.37]

Если определяемый элемент находится в форме соединения, нелетучего при комнатной температуре (например, большинство неорганических соединений металлов), то он вносится в пламя лишь вместе с капельками аэрозоля потоком горючей смеси. Часть примесей, осевших на стенках смесительной камеры вместе с крупными каплями аэрозоля, уже не может попасть в пламя вследствие ничтожной лстучссти. Если определяемый элемент находится в форме летучего соединения (как, например, ТМС), то в этом случае ои поступает в пламя не только вместе с капельками аэрозоля, но и самостоятельно, путем испарения со стенок распылительной камеры. Но вследствие высокой летучести ТМС испарение происходит настолько динамично, что в этом случае наблюдается слишком короткая память , которая практического значения не имеет. ТЭС занимает промежуточное положение. Он достаточно летучий, чтобы испаряться с поверхностей смесительной камеры и самостоятельно поступать в пламя, но недостаточно летучий, чтобы этот процесс протекал быстро, как у ТМС. В значительности влияния на сигнал свинца, поступающего в пламя за счет испарения, легко убедиться. [c.174]

Краевой угол жидкости на пластинке не оказывает никакого влияния на результат при условии, если он не изменяется вдоль периметра и не вызывает значительных отклонений капли илю пузырька от формы фигуры вращения с вертикальной осью, так как расчёты применимы только к таким фигурам. В случае пузырьков под пластинками последние должны быть слегка вогнутыми иначе пузырёк трудно удержать на месте. Для измерений h желательно, пользсваться микроскопом с весьма точным вертикальным перемещением, а также с возможностью горизонтального перемещения для измерения диаметра . Положение полюса легко находится по тени при освещении капли или пузырька сзади. Установка микроскопа на экватор производится следующим образом на конце тубуса микроскопа, рялом с объективом, укрепляется горизонтальная щель, лежащая в одной плоскости с осью микроскопа щель освещается со стороны - наблюдателя микроскоп перемещается вверх и вниз до тех пор, пока отражение щели от передней поверхности капли или пузырька не совместится с горизонтальной нитью окуляра. [c.488]

Общий вывод из изложенной выше теории тот. что при изменении потенциала ртутного катода в пределах от (Аср) > (Аср ) до (А- р)>(—изменении заряда поверхности капли от положительного значения е < до отрицательного значения (—е) > (—на кривых зависимости тока от потенциала должны возникнуть два максимума. Один из них должен находиться при потенциале поверхности, отвечающем значению ее заряда, равному другой — при потенциале, отвечающем заряду — рамках этого приближения теории между максимумом на положительной и отрицательной ветвях электрокапиллярной кривой имеется некоторое, хотя и не принципиальное различие. Форма кривой/(Аср) несколько различна при е > О и е < О, так что в наиболее типичном случае кривая ток — потенциал ртутного катода должна иметь вид, изображенный на рис. 95 при этом мы. разумеется, предпола- Рис. 95. Теоретическая зависимость гаем, что в растворе представ- величины си <ы тока максимума от по-лены ионы, разряжающиеся при тенциала в растворе 0,01 н.КС1. [c.573]