Číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ Název školyGymnázium, Soběslav, Dr. Edvarda Beneše 449/II Kód materiáluVY_32_INOVACE_32_04 Název materiáluPovrchová vrstva kapaliny AutorMgr. Petr Lintner Tematická oblastFyzika Tematický okruhMolekulová fyzika a termika Ročník2 Datum tvorbyúnor 2014 Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

Povrchová vrstva kapaliny

Struktura kapalin podobná struktuře amorfních látek – krátkodosahové uspořádání částic molekuly kmitají kolem svých rovnovážných poloh s frekvencí řádově Hz po době řádově 1 ns molekula zaujme novou rovnovážnou polohu střední vzdálenosti mezi molekulami jsou přibližně stejné jako mezi částicemi pevných látek (~1 nm) molekuly kapaliny na sebe působí značnými přitažlivými silami, které ovlivňují vlastnosti kapaliny, především vlastnosti její povrchové vrstvy

Povrchová vrstva kapaliny [1][2]

Povrchová vrstva kapaliny [3] [4]

Na základě pozorování můžeme usoudit, že volný povrch kapaliny se chová obdobně jako tenká pružná blána. Vlastnosti povrchu kapaliny lze vysvětlit vzájemným silovým působením mezi částicemi kapaliny. Na každou molekulu kapaliny působí přitažlivými silami pouze molekuly z jejího nejbližšího okolí – tzv. sféra vzájemného molekulového působení, jejíž poloměr je řádově 1 nm.

povrchová vrstva – vrstva molekul, jejichž vzdálenost od volného povrchu kapaliny je menší než poloměr sféry molekulového působení Na každou molekulu ležící v povrchové vrstvě kapaliny působí sousední molekuly výslednou přitažlivou silou, která má směr dovnitř kapaliny.

Při posunutí molekuly z vnitřku kapaliny do její povrchové vrstvy je nutno vykonat práci. Molekuly v povrchové vrstvě mají o tuto práci větší vnitřní potenciální energii, než by měly, kdyby se nacházely uvnitř kapaliny. Povrchové vrstvě přiřazujeme tzv. povrchovou energii, která je jednou ze složek vnitřní energie kapaliny. Kapalina zaujímá takový tvar aby její volný povrch měl co nejmenší obsah – např. vodorovná hladina v nádobě, kulový tvar kapek, kulový tvar bublin apod.

[5][6]

Otázky a úkoly: 1.Jaký tvar zaujmou libovolně velké kapky kapaliny v beztížném stavu? 2.Proč nemají dešťové kapky dokonale kulový tvar? 3.Vysvětlete, proč se ostré hrany střepů skla nechají zaoblit zahřátím nad plamenem hořáku. 4.Vysvětlete, proč se dvě malé kapky vody při vzájemném dotyku spojí v jednu větší kapku.

Použité zdroje: BARTUŠKA, Karel. Fyzika pro gymnázia: Molekulová fyzika a termika. 2. vyd. Praha: Prometheus, 1994, 254 s. ISBN SVOBODA, Emanuel aj. Přehled středoškolské fyziky. 4. upravené vydání. Praha: Prometheus, s. ISBN Použité obrázky: [1] Roger McLassus. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupný na [2] PD. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupný na [3] Kuebi. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupný na [4] Chris 73. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupný na [5] Apel, M. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupný na [6] Brocken Inaglory. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupný na