Jevy na rozhraní kapaliny a pevného tělesa

Prezentace na téma: "Jevy na rozhraní kapaliny a pevného tělesa"— Transkript prezentace:

1 Jevy na rozhraní kapaliny a pevného tělesa
Molekulová fyzika Jevy na rozhraní kapaliny a pevného tělesa

2 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

3 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

4 Výsledná síla určí zakřivení povrchu
Smáčí povrch Nesmáčí povrch Voda ve skle Dutý povrch Rtuť ve skle Vypuklý povrch

5 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°)

6 Supratekutost helia (1:10 start)

7

8

9 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

10

11 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

12 Kapilární tlak v bublině