поверхностное натяжение

[surface tension] — термодинамическая характеристика поверхности раздела фаз, определяемая как работа обратимого изотермического образования единицы площади этой поверхности. Работа образования новой поверхности затрачивается на преодоление сил межмолекулярного сцепления (когезии) при переходе молекул вещества из объема тела в поверхностный слой. Равнодействие межмолекулярных сил в поверхностном слое направлена внутрь фазы с большей когезией. Без внешних силовых воздействий жидкость принимает форму шара под действием поверхностного натяжения, которое отвечает минимальной удельной поверхности, т.е. наименьшей величине свободной поверхности энергии. Поверхностно-активные вещества (ПАВ), адсорбирующиеся в поверхностном слое, снижают поверхностное натяжение, а вещества, которые повышают поверхностное натяжение, имеют отрицательную адсорбцию, т.е. сгущаются в объеме тела, а не на поверхности. К числу ПАВ для жидкого железа относятся С, S, O₂, N₂ и др. Поверхностное натяжение измеряют в Дж/м² или Па • м. Основной способ определения поверхностного натяжения-метод лежащей капли, в котором поверхностное натяжение вычисляют по формуле:
σ = (ρ₁-ρ₂)gx/(R₁^-1 + R₂^-1-2R₀^-1) где R₁ и R₂ — главные радиусы кривизны элемента поверхности в рассматриваемой точке; R₀ — радиус кривизны в вершине капли; ρ₁ и ρ₂ — плотность вещва капли и газа; х — координата точки на поверхности капли по вертикальной оси. Величины поверхностного натяжения для некоторых металлов: Fe (1873 К) — 1800-1850 мДж/м²; Cu (1373 К) — 1320-1350 мДж/м²; Al (973 К) — 825 — 860 мДж/м²;
Смотри также:
— Натяжение
— межфазное натяжение
— межклетевое натяжение