Беттік керілу

Опубликовано Опубликовано в рубрике Молекулалық физика

Беттік керілу.

Механикада сияқты жүйе потенциалдық энергиясы аз күйге талпынады, және потенциалдық энергиясы аз күй біршама тұрақты болып есептелінеді, изотермиялық шарттарында термодинамикада жүйе еркін энергиясы аз күйге талпынады. Сондықтан  сұйықтың беті сығылуға тырысады. Осыған орай, сұйықтың бетінде беттік керілу деп аталынатын күштер пайда болады. Осында сұйықтық бет жазықтығының әр жақтарына изотропты тартылған жұқа резеңкелік қабатқа ұқсайды.

  Беттік керілуді біз сабын үлдірлерінен көре аламыз. Мысалы,сабындық еріткіден шығарылған сымдық рамкада сабындық үлдір пайда болады. Егер де рамканың бір MN сымы онша үйкеліссіз MM’ және NN’ сымдарда жылжыса, онда беттік керілу күштері оны бағытына қарай M’N’ тартады және  үлдірдің ауданы кішірейеді. Және керісінше, сабын үлдірінің ауданын үлкейту үшін f күш түсіру керек.  Сымның ығысқанда жұмыс атқарылады, осы кезде үлдірдің ауданы мынаған өзгереді. Сондықтан ескеріп мына түрге ие болады.

Мұндағы 2 көбейтіндісі үлдірдің екі беттің  бар болғанын ескереді. Сабын үлдіріне бағытында жасалынатын, сабын үлдірлерінің әрбір MN қашықтығына бөлінген күш. Сандық жағынан бұл күш тығыздықтық еркін беттік энергияға тең болып келеді, өйткені 1Дж/м2= 1Н/м. Сондықтан беттік керілу деп аталынады. Ол сұйықтың қасиеттеріне байланысты және үлкен кеңістікте пайдаланылады. Көбінесе беттік керілу 200С температурада 10-2– ден 10-1 Н/м- ге дейін болады. Мысалы, Эфирде -1,71*10-2, ацетонда -2,33*10-2 , бензолда 2,89*10-2 Н/м.Бірақ сынапта 0,465 Н/м.

Беттік керілу— екі фазаның (дененің) бөліну бетінің термодинамикалық сипаттамасы. Өлшем бірліктері Дж/м2 немесе Н/м. Беттік керілуді бөліну беті сұйықтық болған жағдайда, бет контурының ұзындық бірлігіне әсер ететін және фазалардың берілген көлемдерінде бетті ең кіші шамаға (минимумға) дейін жиыруға ұмтылатын күш ретінде де қарастыруға болады. Екі қоюланған (конденсацияланған) фазаның шекарасындағы беттік керілу, әдетте, фазааралық керілу деп аталады. Жаңа бетті түзетін жұмыс, зат молекулаларын дене көлемінен беттік қабатқа ауыстыру кезіндегі молекулааралық ілініс күшін жеңуге жұмсалады. Беттік қабаттағы молекулааралық күштердің тең әсерлі күшінің шамасы дене көлеміндегідей нөлге тең болмайды әрі ол ілініс күштері көбірек болатын фаза ішіне қарай бағытталады. Сонымен беттік керілу беттік (фазааралық) қабаттағы молекулааралық күштердің теңгерілмеуінің өлшемі болады.

Жакупов Нурсултан Ф-11.

Қолданылған әдебиеттер:

А.Н.Матвеев. Молекулярная физика. Москва «Высшая школа» 1961г.

↑ “Қазақстан”: Ұлттық энцклопедия/Бас редактор Ә. Нысанбаев – Алматы “Қазақ энциклопедиясы” Бас редакциясы, 1998 ISBN 5-89800-123-9