4.2.3 Jevy na rozhraní

 

Povrch kapaliny v nádobě se po určité době ustálí. O jeho tvaru rozhoduje výslednice sil působících na částici na povrchu kapaliny. Hladina kapaliny je vždy kolmá k této výslednici. Výslednice sil závisí na volbě kapaliny a materiálu nádoby. Mohou nastat dva případy:

  1. kapalina smáčí stěny nádoby
  2. kapalina nesmáčí stěny nádoby

foto.bmp (11598 bytes)

Abychom mohli vysvětlit tento jev, musíme určit výslednici všech sil působících na částici na povrchu kapaliny. Největší vliv mají síly adhezní* a kohezní**. Na molekulu v blízkosti stěny nádoby působí vždy obě síly. Důležité je, která svou velikostí převládá. Další síly, například tíhové, svou hodnotou výrazněji neovlivňují výslednou sílu. Pro jednoduchost je neuvažujeme.

Kapalina smáčí stěny nádoby

U molekuly v povrchové vrstě kapaliny jsou síly adhezní větší než síly kohezní. V tomto případě směřuje výslednice sil ven z nádoby. Okraj kapaliny přilne ke stěnám. Úhel t , který svírá povrch kapaliny se stěnou nádoby, nazýváme krajní, též stykový. U kapalin smáčících stěny nádoby je ostrý. Pokud kapalina smáčí dokonale stěny nádoby, např. zlato-rtuť, je tento úhel nulový.

Kapalina nesmáčí stěny nádoby

U molekuly v povrchové vrstvě kapaliny jsou síly kohezní převládající nad silami adhezními. Výslednice sil směřuje do kapaliny  v nádobě a okraj kapaliny se u stěn nádoby snižuje. Stykový úhel je tupý. Pokud kapalina smáčí stěny nádoby dokonale, je krajní úhel roven 180°, např. voda-parafin.

obrázek.bmp (11598 bytes)

 

* Adhezní síly jsou síly přilnavosti k pevné látce.

** Kohezní síly jsou síly soudržnosti kapaliny.

 

Up 4.2.1 Molekulový tlak 4.2.2 Povrchové napětí 4.2.3 Jevy na rozhraní 4.2.4 Kapilární tlak