Уравнение Юнга-Дюпре и смачивание

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 "Начало и причины Гражданской войны в России" 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. ...............