Уравнение, выражающее взаимосвязь работы когезии, поверхностного натяжения и краевого угла смачивания

Приведите уравнение, выражающее взаимосвязь работы когезии, поверхностного натяжения и краевого угла смачивания.

Это уравнение называется уравнением Юнга-Дюпре:

.

Таким образом, смачивание, характеризующееся косинусом краевого угла θ, определяется отношением работы адгезии к работе когезии для смачивающей жидкости.

Рассмотренные выше закономерности смачивания выполняются не на всех поверхностях, а только на идеально гладких и однородных. Реально же твердые тела всегда имеют неоднородности, от которых зависит краевой угол смачивания, и которые затрудняют определение краевых углов. (Назовите явление, которое заключается в наличии нескольких стабильных краевых углов, отличных от равновесного. Давая ответ на этот вопрос, Вы, наверное, вспомнили, что такое углы натекания и оттекания и как их можно наблюдать. Дайте графическое пояснение.)

Вопросы и задания для самоконтроля знаний по материалу 8-й лекции

1 Какие реальные процессы связаны с поверхностными свойствами веществ?

2 В чем заключается принципиальная особенность высокодисперсных систем?

3 Как изменяются термодинамические параметры в пределах фазы и в пределах поверхностного слоя?

Рекомендуемые материалы

4 Что такое внутреннее давление?

5 Дайте силовое и энергетическое определение поверхностного натяжения.

6 Поясните, за счет чего возникает поверхностное натяжение. Какие силы ответственны за его проявление?

7 На чем основано термодинамическое описание поверхности разрыва?

8 Поясните, в чем суть двух методов выражения термодинамических функций поверхностного слоя.

9 Выразите энергию Гельмгольца для дисперсной системы, следуя методу Гиббса и методу слоя конечной толщины.

10 Как зависит поверхностное натяжение от температуры?

11 Приведите термодинамическое выражение для величины σ.

12 Применимы ли обычные термодинамические закономерности к избыточным значениям термодинамических функций, характеризующих поверхностный слой?

13 Как увеличится поверхностная энергия капель жира, содержащихся в 1 кг майонеза, по сравнению с его нераздробленной массой площадью 0,65∙10^-3 м². Плотность жировой фракции 0,9∙10³ кг/м³, диаметр капель 35 мкм.

14 Чему равно приращение энергии Гиббса для капель жировой фракции, которое достигается за счет диспергирования жира в майонезе?

15 Дайте определение адгезии и когезии. Приведите их количественные характеристики.

16 Что такое краевой угол смачивания?

17 Запишите уравнение Юнга, Дюпре и Юнга-Дюпре. Для чего они используются?

18 Охарактеризуйте условия смачивания и несмачивания, а также поясните, в каком случае может наблюдаться неограниченное растекание.

Ещё посмотрите лекцию "42 Начало и причины вооруженного конфликта" по этой теме.

19 Что такое гистерезис смачивания?

20 Как влияет шероховатость поверхности на характеристики смачивания?

21 Поясните, почему «жирные» тарелки лучше отмываются горячей водой, чем холодной.

Знакомимся с основными понятиями физической химии (для курсантов военного факультета)

Повторяем курс физической химии (для студентов химического факультета)

1. ...............