Jevy na rozhraní kapaliny a pevného tělesa Molekulová fyzika Jevy na rozhraní kapaliny a pevného tělesa
Kapalina v nádobě Voda ve skle Dutý povrch Rtuť ve skle Vypuklý povrch Smáčí povrch Nesmáčí povrch Voda ve skle Dutý povrch Rtuť ve skle Vypuklý povrch
Kapalina v nádobě Podíváme se na molekulu kapaliny, která je na rozhraní vzduchu, nádoby a kapaliny Působí na ni tyto síly Fnádoba působí kolmo na stěnu nádoby Fkapaliny působí dovnitř kapaliny Fvzduchu zanedbatelná FG zanedbatelná
Výsledná síla určí zakřivení povrchu Smáčí povrch Nesmáčí povrch Voda ve skle Dutý povrch Rtuť ve skle Vypuklý povrch
Stykový úhel ϑ Na směru výsledné síly závisí úhel ϑ, který svírá povrch kapaliny s povrchem stěny –stykový úhel. ϑ = 0 dokonale smáčí (supratekuté He) ϑ = π dokonale nesmáčí (déšť na goretexu, peří husy) ϑ < π/2 reálně smáčí (voda-sklo 8°) ϑ = π/2 nezakřivený povrch ϑ > π/2 reálně nesmáčí (rtuť-sklo 128°)
Supratekutost helia https://www.youtube.com/watch?v=2Z6UJbwxBZI (1:10 start)
Kapilární tlak Zakřivení povrchu kapaliny při stěnách nádoby, v kapilárách, u kapek a bublin způsobuje vznik přídavného tlaku v kapalině – kapilární tlak Pod vypuklým povrchem kapaliny je vnitřní tlak ve srovnání s vodorovným povrchem větší o kapilární tlak Pod dutým povrchem kapaliny je vnitřní tlak ve srovnání s vodorovným povrchem menší o kapilární tlak
Kapilární tlak Kapilára – úzká trubička (vlásečnice) Pro tvar kulového vrchlíku platí pk = 2σ/r Pro válec pk = σ/r Pro bublinu se dvěma povrchy pk = 4σ/r
Kapilární tlak v bublině