{"id":623,"date":"2021-12-01T16:08:58","date_gmt":"2021-12-01T15:08:58","guid":{"rendered":"http:\/\/measline.com\/\/?page_id=623"},"modified":"2022-04-11T11:56:01","modified_gmt":"2022-04-11T09:56:01","slug":"napiecie_powierzchniowe","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/measline\/605-2\/napiecie_powierzchniowe\/","title":{"rendered":"Napi\u0119cie powierzchniowe i k\u0105t zwil\u017cania"},"content":{"rendered":"

[et_pb_section fb_built=”1″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_row _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”4_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_text admin_label=”tytu\u0142” _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” custom_margin=”0px||0px||false|false” custom_padding=”0px||||false|false” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

K\u0105t zwil\u017cania, napi\u0119cie powierzchniowe<\/h2>\n

[\/et_pb_text][et_pb_divider color=”#225600″ divider_weight=”2px” admin_label=”Separator” _builder_version=”4.16″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][\/et_pb_divider][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row column_structure=”1_2,1_2″ _builder_version=”4.16″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”1_2″ _builder_version=”4.16″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

Napi\u0119cie powierzchniowe – si\u0142y i oddzia\u0142ywania powierzchniowe<\/h3>\n

Uk\u0142ady fizyczne d\u0105\u017c\u0105 do stan\u00f3w o najmniejszej energii, gdy\u017c tylko takie uk\u0142ady s\u0105 stabilne. Ciecz pozostawiona samej sobie d\u0105\u017cy do przybrania postaci, w kt\u00f3rej jej powierzchnia jest przy danej obj\u0119to\u015bci najmniejsza (kula), gdy\u017c wtedy osi\u0105gane jest minimum energii potencjalnej [1]. Wzd\u0142u\u017c powierzchni cieczy (stycznie do jej powierzchni) dzia\u0142aj\u0105 si\u0142y, kt\u00f3re zosta\u0142y nazwane si\u0142ami napi\u0119cia powierzchniowego. Aby zrozumie\u0107 jak dzia\u0142aj\u0105 te si\u0142y nale\u017cy wzi\u0105\u0107 pod uwag\u0119, \u017ce opr\u00f3cz si\u0142 przyci\u0105gania na cz\u0105steczki warstwy powierzchniowej dzia\u0142aj\u0105 tak\u017ce inne si\u0142y, kt\u00f3re nie pozwalaj\u0105 cz\u0105steczkom przemieszcza\u0107 si\u0119 w g\u0142\u0105b cieczy [2]. Wypadkowa tych si\u0142 odpowiedzialna jest za powstanie napi\u0119cia powierzchniowego.<\/p>\n

W warstwie powierzchniowej zachodz\u0105 nast\u0119puj\u0105ce\u00a0procesy. W pobli\u017cu powierzchni zachodzi r\u00f3wnowaga dynamiczna: liczba cz\u0105steczek, kt\u00f3re w ka\u017cdej sekundzie docieraj\u0105 na powierzchni\u0119 z g\u0142\u0119bszych warstw cieczy, jest r\u00f3wna liczbie cz\u0105steczek opuszczaj\u0105cych warstw\u0119 powierzchniow\u0105 i w\u0119druj\u0105cych w g\u0142\u0105b cieczy. Aby cz\u0105steczka przesz\u0142a z g\u0142\u0119bi na powierzchnie musi ona \u201erozsun\u0105\u0107\u2019 cz\u0105steczki warstwy powierzchniowej, pokonuj\u0105c si\u0142y przyci\u0105gania ze strony innych cz\u0105steczek po\u0142o\u017cnych g\u0142\u0119biej , kt\u00f3re wykazuj\u0105 tendencj\u0119 do utrzymania cz\u0105steczki g\u0142\u0119biej. Cz\u0105steczka w\u0119druj\u0105ca w odwrotnym kierunku musi jedynie rozsun\u0105\u0107 cz\u0105steczki warstwy wewn\u0119trznej. St\u0105d wniosek, \u017ce cz\u0105steczce trudniej jest wydosta\u0107 si\u0119 z g\u0142\u0119bi na powierzchnie ni\u017c powr\u00f3ci\u0107 z powierzchni w g\u0142\u0105b. Dlatego r\u00f3wnowaga dynamiczna jest mo\u017cliwa tylko wtedy, gdy g\u0119sto\u015b\u0107 cz\u0105steczek w warstwie powierzchniowej jest mniejsza ni\u017c w warstwie o takiej samej grubo\u015bci w g\u0142\u0119bi cieczy. Warstwa powierzchniowa jest wi\u0119c jakby naci\u0105gni\u0119ta w por\u00f3wnaniu z reszt\u0105 cieczy. Mniejsza g\u0119sto\u015b\u0107 warstwy powierzchniowej jest potwierdzona do\u015bwiadczalnie (odbicie \u015bwiat\u0142a spolaryzowanego).<\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][et_pb_column type=”1_2″ _builder_version=”4.16″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_image src=”https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/warstwy20cieczy.jpg” alt=”Schemat powierzchniowej i wewn\u0119trzenej warstwy cieczy – napi\u0119cie powierzchniowe” title_text=”Warstwy20cieczy” _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” min_height=”284px” custom_padding=”4px|||||” global_colors_info=”{}”][\/et_pb_image][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” custom_padding=”||2px|||” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”4_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

Energia powierzchniowa a napi\u0119cie powierzchniowe<\/h3>\n

Z powy\u017cszych rozwa\u017ca\u0144 wynika, \u017ce cienka warstwa powierzchniowa cieczy sk\u0142ada si\u0119 z cz\u0105steczek b\u0119d\u0105cych w innym stanie energetycznym ni\u017c cz\u0105steczki wewn\u0105trz cieczy [1]. Cz\u0105steczki powierzchniowe ulegaj\u0105 dzia\u0142aniu niesymetrycznych mi\u0119dzycz\u0105steczkowych si\u0142 przyci\u0105gania, wskutek czego w warstwie powierzchniowej wytwarza si\u0119 dodatkowa energia powierzchniowa, kt\u00f3rej nie posiadaj\u0105 cz\u0105steczki we wn\u0119trzu cieczy. Energia powierzchniowa nadaje szczeg\u00f3lne w\u0142a\u015bciwo\u015bci warstwie powierzchniowej. Grubo\u015b\u0107 warstwy powierzchniowej , r\u00f3wna jest \u015brednicy dzia\u0142ania sfery si\u0142 mi\u0119dzycz\u0105steczkowych i wynosi kilka warstw cz\u0105steczkowych praktycznie nie przewy\u017cszaj\u0105c odleg\u0142o\u015bci 10-9<\/sup> m.\u00a0Rysunek po lewej stronie schematycznie pokazuje r\u00f3\u017cnice pomi\u0119dzy warstw\u0105 powierzchniow\u0105 i wewn\u0119trzn\u0105. Odleg\u0142o\u015bci pomi\u0119dzy cz\u0105steczkami w warstwie powierzchniowej cieczy dp1<\/sub> w p\u0142aszczy\u017anie r\u00f3wnoleg\u0142ej do styku faz s\u0105 najwi\u0119ksze. Ich energia potencjalna odwzorowana na wykresie potencja\u0142u Lennarda \u2013 Jonesa odpowiada zakresowi znajduj\u0105cemu si\u0119 po prawej stronie wielko\u015bci r0<\/sub> . Natomiast odleg\u0142o\u015bci pomi\u0119dzy cz\u0105steczkami w p\u0142aszczy\u017anie prostopad\u0142ej do styku faz dp2<\/sub> s\u0105 najmniejsze, za\u015b ich energia potencjalna odwzorowana na wykresie potencja\u0142u Lennarda \u2013 Jonesa odpowiada zakresowi znajduj\u0105cemu si\u0119 po lewej stronie wielko\u015bci r0<\/sub>. Odleg\u0142o\u015bci pomi\u0119dzy cz\u0105steczkami w warstwie wewn\u0119trznej zar\u00f3wno w p\u0142aszczy\u017anie r\u00f3wnoleg\u0142ej do granicy faz dw1<\/sub> jak i prostopad\u0142ej dw2 <\/sub>s\u0105 w przybli\u017ceniu r\u00f3wne, a ich energie potencjalne oscyluj\u0105 wok\u00f3\u0142 warto\u015bci odpowiadaj\u0105cej odleg\u0142o\u015bci r0<\/sub>wykresu potencja\u0142u Lennarda \u2013 Jonesa.<\/p>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

Przyk\u0142adowe wielko\u015bci napi\u0119cia powierzchniowego:<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
\n

Zwi\u0105zek <\/b><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

\u03c3 (mN\/m) <\/b><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Woda<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

71,97<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Nitrobenzen<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

41,8 <\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Benzen<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

28,87<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Czterochlorek w\u0119gla<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

26,8<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Aceton<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

23,7<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Alkohol etylowy<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

22,3<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Eter etylowy<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

17,0<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Rt\u0119\u0107<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

428,0<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

R\u00f3wnowaga si\u0142 na granicy ciecz \u2013 gaz \u2013 cia\u0142o sta\u0142e<\/h3>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row column_structure=”1_4,3_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” custom_padding=”1px||4px|||” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”1_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_image src=”https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/rownow-sil-c-g-cs_1.jpg” alt=”Uk\u0142ad si\u0142 powierzchniowych a napi\u0119cie powierzchniowe” title_text=”Uk\u0142ad si\u0142 a napi\u0119cie powierzchniowe” _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][\/et_pb_image][\/et_pb_column][et_pb_column type=”3_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

W wyniku napi\u0119cia powierzchniowego pozioma powierzchnia cieczy ulega zakrzywieniu w pobli\u017cu \u015bcianek naczynia tworz\u0105c menisk wkl\u0119s\u0142y lub wypuk\u0142y [1]. Na rysunku z lewej strony rozpatrywany jest uk\u0142ad si\u0142 dzia\u0142aj\u0105cy na granicy trzech o\u015brodk\u00f3w:ciecz, gaz, \u015bcianka naczynia. Cz\u0105steczka cieczy ulega dzia\u0142aniu trzech si\u0142 napi\u0119cia powierzchniowego le\u017c\u0105cych w trzech powierzchniach rozdzia\u0142u: \u03c313<\/sub> \u2013 mi\u0119dzy ciecz\u0105, a \u015bciank\u0105, \u03c32<\/sub>3 <\/sub>\u2013 mi\u0119dzy gazem i \u015bciank\u0105, \u03c312<\/sub> \u2013 mi\u0119dzy ciecz\u0105 i gazem. Pocz\u0105tkowy kierunek tych si\u0142 pokazany jest na rysunku obok. Poniewa\u017c z zasady \u03c32<\/sub>3<\/sub> nie r\u00f3wna si\u0119 \u03c313<\/sub> , ciecz w pobli\u017cu punktu A wzniesie si\u0119 lub opu\u015bci wzd\u0142u\u017c \u015bcianki w zale\u017cno\u015bci od tego, kt\u00f3ra z z dw\u00f3ch si\u0142 jest wi\u0119ksza. Przypu\u015b\u0107my, \u017ce \u03c32<\/sub>3<\/sub> > \u03c313<\/sub> . W\u00f3wczas powierzchnia rozdzia\u0142u obni\u017cy si\u0119 tworz\u0105c menisk wkl\u0119s\u0142y, a si\u0142a \u03c312<\/sub> b\u0119dzie mia\u0142a kierunek styczny do zakrzywionej powierzchni cieczy. Sk\u0142adowa pionowa tej si\u0142y wynosi \u03c312<\/sub>\u00b7cos\u03b8, gdzie k\u0105t \u03b8 jest k\u0105tem pomi\u0119dzy \u015bciank\u0105 i styczn\u0105 do krzywizny cieczy w punkcie A. R\u00f3wnowaga si\u0142y wyst\u0105pi w\u00f3wczas, gdy:<\/p>\n

[\/et_pb_text][et_pb_image src=”https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/rownow-sil-wzor.jpg” alt=”R\u00f3wnanie r\u00f3wnowagi si\u0142 napi\u0119cia powierzchniowego” title_text=”R\u00f3wnanie r\u00f3wnowagi si\u0142 napi\u0119cia powierzchniowego” _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][\/et_pb_image][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” custom_padding=”0px|||||” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”4_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

\n

W tym przypadku menisk b\u0119dzie wkl\u0119s\u0142y. Je\u015bli \u03c32<\/sub>3<\/sub> < \u03c313<\/sub> , to ciecz przy \u015bciance obni\u017cy si\u0119. Warunek r\u00f3wnowagi pozostanie ten sam, a menisk b\u0119dzie wypuk\u0142y.<\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row column_structure=”1_4,3_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” custom_padding=”||2px|||” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”1_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_image src=”https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/rysunki20menisku-maly.jpg” alt=”Schemat menisku wypuk\u0142ego i wkl\u0119s\u0142ego cieczy” title_text=”Menisk wypuk\u0142y i wkl\u0119s\u0142y cieczy” _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][\/et_pb_image][\/et_pb_column][et_pb_column type=”3_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

W obu przypadkach:<\/p>\n

[\/et_pb_text][et_pb_image src=”https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/cos-sil.jpg” alt=”Zale\u017cno\u015b\u0107 pomi\u0119dzy si\u0142ami napi\u0119cia powierzchniowego” title_text=”Zale\u017cno\u015b\u0107 pomi\u0119dzy si\u0142ami napi\u0119cia powierzchniowego” _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

K\u0105t \u03b8 nazywany jest k\u0105tem granicznym (k\u0105tem zetkni\u0119cia). Je\u015bli cos\u03b8 > 0, to menisk jest wkl\u0119s\u0142y; ciecz zwil\u017ca \u015bciank\u0119. W przeciwnym przypadku, gdy cos\u03b8 > 0, to menisk jest wypuk\u0142y; ciecz nie zwil\u017ca \u015bcianki.<\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”4_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

Napi\u0119cie powierzchniowe a si\u0142a wyporu- cia\u0142o w cieczy<\/h3>\n

\n

W przypadku p\u0142ywania cia\u0142 w cieczy zjawisko zwil\u017cania lub jego brak powoduje powstanie dodatkowych si\u0142, kt\u00f3re zwi\u0119kszaj\u0105 lub zmniejszaj\u0105 si\u0142\u0119 wyporu [2]. Je\u017celi ciecz zwil\u017ca cia\u0142o sta\u0142e, to napi\u0119cie powierzchniowe stara si\u0119 wci\u0105gn\u0105\u0107 cia\u0142o g\u0142\u0119biej do cieczy \u2013 dzia\u0142a przeciwnie do si\u0142y wyporu. Je\u017celi ciecz nie zwil\u017ca cia\u0142a sta\u0142ego , to si\u0142y napi\u0119cia powierzchniowego s\u0105 skierowane do g\u00f3ry i staraj\u0105 si\u0119 wypchn\u0105\u0107 cia\u0142o z cieczy. Te dodatkowe si\u0142y s\u0105 s\u0105 zazwyczaj niewielkie w\u00a0por\u00f3wnaniu z si\u0142\u0105 wyporu Archimedesa, ale w szczeg\u00f3lnych przypadkach maj\u0105 znaczenie. Takim szczeg\u00f3lnym przypadkiem jest sytuacja gdy g\u0119sto\u015b\u0107 cia\u0142a p\u0142ywaj\u0105cego jest tylko nieznacznie wi\u0119ksza od g\u0119sto\u015bci cieczy, a powierzchnia styku cia\u0142a z ciecz\u0105 ma du\u017cy obw\u00f3d (tzw. obw\u00f3d zwil\u017cania). W takim przypadku mo\u017ce si\u0119 zdarzy\u0107, \u017ce cia\u0142o nie tonie w wyniku dzia\u0142ania si\u0142 napi\u0119cia powierzchniowego, je\u015bli ciecz nie zwil\u017ca tego cia\u0142a.<\/p>\n

Ci\u015bnienie pod powierzchnia zakrzywion\u0105<\/h3>\n

Je\u017celi powierzchnia nie jest p\u0142aska, to istnienie napi\u0119cia powierzchniowego powoduje pojawienie si\u0119 ci\u015bnienia ze strony warstwy powierzchniowej na warstwy po\u0142o\u017cone g\u0142\u0119biej. W og\u00f3lnym przypadku krzywizna powierzchni okre\u015blona jest przez dwa promienie krzywizny r1<\/sub> i r2<\/sub> we wzajemnie prostopad\u0142ych p\u0142aszczyznach i dodatkowe ci\u015bnie nie okre\u015blone jest wzorem [2]:<\/p>\n

[\/et_pb_text][et_pb_image src=”https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/cisnienie20kapilarne.jpg” alt=”Wz\u00f3r na ci\u015bnienie pod powierzchni\u0105 zakrzywion\u0105” title_text=”Ci\u015bnienie pod powierzchni\u0105 zakrzywion\u0105” align=”center” _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

W\u0142oskowato\u015b\u0107 (kapilarno\u015b\u0107)<\/h3>\n

Wzajemne oddzia\u0142ywanie cieczy ze \u015bciank\u0105 naczynia powoduje podniesienie si\u0119 lub obni\u017cenie poziomu cieczy poprzez si\u0142y napi\u0119cia powierzchniowego [2]. Je\u017celi \u015bcianki s\u0105 zwil\u017cane przez ciecz to poziom podnosi si\u0119, w przeciwnym przypadku obni\u017ca si\u0119. Ci\u015bnienie s\u0142upa cieczy w rurce o wysoko\u015bci h jest zr\u00f3wnowa\u017cone ci\u015bnieniem si\u0142 napi\u0119cia powierzchniowego. W przypadku rurki o przekroju ko\u0142owym o promieniu r, promieniu krzywizny powierzchni cieczy R i g\u0119sto\u015bci cieczy \u03c1 s\u0142uszny jest zwi\u0105zek:<\/p>\n

\u03c1gh = 2\u03c3\/R = 2\u03c3cos\u03b8\/r<\/strong><\/p>\n

Powy\u017cszy wz\u00f3r jest s\u0142uszny zar\u00f3wno dla podnoszenia si\u0119 cieczy, jak i obni\u017cania. Wysoko\u015b\u0107 (g\u0142\u0119boko\u015b\u0107) h ro\u015bnie wraz ze zmniejszaniem si\u0119 promienia rurki r. Efekt ten jest znaczny dla bardzo w\u0105skich rurek zwanych w\u0142oskowatymi lub kapilarnymi.<\/p>\n

\u00a0Pomiar napi\u0119cia powierzchniowego<\/h3>\n

\u00a0Wysoko\u015b\u0107 wzniesienia si\u0119 cieczy w naczyniu, kt\u00f3rego \u015bcianki ona zwil\u017ca, jest ograniczona, poniewa\u017c przy okre\u015blonej wysoko\u015bci s\u0142upa podniesionej cieczy si\u0142a ci\u0105\u017cenia przeciwdzia\u0142a dalszemu podnoszeniu si\u0119 cieczy [1]. Wznoszenie cieczy w kapilarze umo\u017cliwia pomiar napi\u0119cia powierzchniowego. Je\u015bli ciecz o g\u0119sto\u015bci \u03c1 podnios\u0142a si\u0119 na wysoko\u015b\u0107 h w rurce o promieniu r, to ci\u0119\u017car s\u0142upa cieczy wynosi \u03c0r2<\/sup>h\u03c1g, gdzie g jest przyspieszeniem ziemskim. Si\u0142a napi\u0119cia powierzchniowego wynosi \u03c3\u00b72\u03c0r. W stanie r\u00f3wnowagi obie si\u0142y s\u0105 r\u00f3wne:<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u03c0r2<\/sup>h\u03c1g = \u03c3\u00b72\u03c0r\u00a0<\/strong><\/p>\n

\u00a0a st\u0105d napi\u0119cie powierzchniowe:<\/p>\n

\u00a0\u03c3 = 0,5\u00b7rh\u03c1g<\/strong><\/p>\n

Innym sposobem wyznaczenia napi\u0119cia powierzchniowego jest u\u017cycie stalagmometru. Pomiar opiera si\u0119 na wyznaczeniu wielko\u015bci kropel wyciekaj\u0105cych z kapilary tak jak na rysunku obok. Ci\u0119\u017car kropli Q w momencie odrywania si\u0119 jej jest r\u00f3wny sile napi\u0119cia powierzchniowego dzia\u0142aj\u0105cej wzd\u0142u\u017c obwodu przew\u0119\u017cenia o \u015brednicy d pomi\u0119dzy odrywaj\u0105c\u0105 si\u0119 kropl\u0105, a reszt\u0105 cieczy w rurce:<\/p>\n

Q = \u03c3\u00b7\u03c0d<\/strong><\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row column_structure=”1_4,3_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” min_height=”256.3px” custom_padding=”||0px|||” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”1_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_image src=”https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/met20kapilarna20nap20pow.jpg” alt=”Met20kapilarna20nap20pow” title_text=”Met20kapilarna20nap20pow” _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][\/et_pb_image][\/et_pb_column][et_pb_column type=”3_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

Innym sposobem wyznaczenia napi\u0119cia powierzchniowego jest u\u017cycie stalagmometru. Pomiar opiera si\u0119 na wyznaczeniu wielko\u015bci kropel wyciekaj\u0105cych z kapilary tak jak na rysunku obok [3]. Ci\u0119\u017car kropli Q w momencie odrywania si\u0119 jej jest r\u00f3wny sile napi\u0119cia powierzchniowego dzia\u0142aj\u0105cej wzd\u0142u\u017c obwodu przew\u0119\u017cenia o \u015brednicy d pomi\u0119dzy odrywaj\u0105c\u0105 si\u0119 kropl\u0105, a reszt\u0105 cieczy w rurce:<\/p>\n

Q = \u03c3\u00b7\u03c0d<\/strong><\/p>\n

Czyli napiecie powierzchniowe wynosi:<\/p>\n

\u03c3 = V\u03c1g\/(\u03c0nd)<\/strong><\/p>\n

\u015arednic\u0119 przew\u0119\u017cenia cieczy mo\u017cna wyznaczy\u0107 fotografuj\u0105c przebieg pomiaru.<\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” custom_padding=”||7px|||” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”4_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” custom_padding=”||0px|||” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

Odmian\u0105 tej metody jest metoda por\u00f3wnawcza [1]. Przyrz\u0105d nape\u0142nia si\u0119 wod\u0105, a nast\u0119pnie badan\u0105 ciecz\u0105 i liczy si\u0119 krople. Obj\u0119to\u015bci cieczy s\u0105 w obu przypadkach jednakowe czyli szukane napi\u0119cie powierzchniowe \u03c3 badanej cieczy wynosi:<\/p>\n

\u03c3 = \u03c3w<\/sub>\u00b7[(\u03c1\u00b7nw) <\/sub>\/(\u03c1w<\/sub>\u00b7n)]<\/strong><\/p>\n

gdzie \u03c3w <\/sub>\u2013 napi\u0119cie powierzchniowe wody, nw <\/sub>\u2013 liczba kropel wody, \u03c1w<\/sub> \u2013 g\u0119sto\u015b\u0107 wody, n \u2013 liczba kropel badanej cieczy, \u03c1 \u2013 g\u0119sto\u015b\u0107 badanej cieczy.<\/p>\n

W roku 1926 roku P. A. Rebinder [1] opracowa\u0142 metod\u0119 opart\u0105 na obserwacji, \u017ce ci\u015bnienie niezb\u0119dne do wypchni\u0119cia cieczy (lub gazu) z kapilary zanurzonej w drugiej cieczy jest proporcjonalne do napi\u0119cia powierzchniowego na granicy obu cieczy. St\u0105d \u03c3 = const\u00b7p, gdzie wsp\u00f3\u0142czynnik jest sta\u0142y dla danego przyrz\u0105du, a p \u2013 ci\u015bnienie przy kt\u00f3rym przeskakuje p\u0119cherzyk. Zast\u0119puj\u0105c badana ciecz wod\u0105 otrzymuje si\u0119 zale\u017cno\u015b\u0107: \u03c3w<\/sub> = const\u00b7pw <\/sub>, st\u0105d const = \u03c3w<\/sub>\/ pw <\/sub>. Warto\u015b\u0107 \u03c3w <\/sub>jest znana, a pw<\/sub> wyznacza si\u0119 do\u015bwiadczalnie.<\/p>\n

Zale\u017cno\u015b\u0107 napi\u0119cia powierzchniowego od temperatury<\/h3>\n

Napi\u0119cie powierzchniowe w du\u017cym zakresie temperatur zale\u017cy liniowo od temperatury. Zale\u017cno\u015b\u0107 liniowa zanika w temperaturze bliskiej temperatury krytycznej. Dla prostoliniowej cz\u0119\u015bci tej zale\u017cno\u015bci prawdziwe jest r\u00f3wnanie[4]:<\/p>\n

\u03c3 = k(Tz<\/sub> \u2013 T)<\/strong><\/p>\n

gdzie k \u2013 ozacza sta\u0142y wsp\u00f3\u0142czynnik r\u00f3wny 2,1\u00b710-7<\/sup> J\u00b7K-1<\/sup>, a Tz<\/sub> jest temperatur\u0105 blisk\u0105 temperaturze krytycznej, cz\u0119sto ni\u017csz\u0105 od niej o oko\u0142o 6 K.<\/p>\n

Ta zale\u017cno\u015b\u0107 nazywana jest prawem E\u00f6tv\u00f6sa.<\/p>\n

Parachora i refrachora<\/h3>\n

Mi\u0119dzy napi\u0119ciem powierzchniowym \u03c3 na granicy cieczy \u2013 para nasycona i g\u0119sto\u015bciami obu faz zachodzi nast\u0119puj\u0105ca zale\u017cno\u015b\u0107 [4, 5]:<\/p>\n

\u00a0\u03c3 = C( \u03c1c<\/sub> \u2013 \u03c1p<\/sub>)4<\/sup><\/strong><\/p>\n

gdzie C jest sta\u0142\u0105 zale\u017cna od substancji, \u03c1c<\/sub> \u2013 g\u0119sto\u015b\u0107 cieczy, \u03c1p<\/sub> \u2013 g\u0119sto\u015b\u0107 pary.<\/p>\n

Po przekszta\u0142ceniach powy\u017cszego r\u00f3wnania otrzymuje si\u0119 wz\u00f3r:<\/p>\n

\u00a0P = MC1\/4<\/sup> = M\u03c31\/4<\/sup>\/( \u03c1c<\/sub> \u2013 \u03c1p<\/sub>)<\/strong><\/p>\n

gdzie P nosi nazw\u0119 parachory.<\/p>\n

Inn\u0105 wielko\u015bci\u0105 zwi\u0105zan\u0105 cz\u0119\u015bciowo z parachora jest refrachora F, zdefiniowania r\u00f3wnaniem [5]:<\/p>\n

F = \u2013 Plog(n20<\/sup>D<\/sub> \u2013 1)<\/strong><\/p>\n

gdzie P oznacza parachor\u0119, a n \u2013 wsp\u00f3\u0142czynnik za\u0142amania<\/p>\n

\n

Potencja\u0142 Lennarda \u2013 Jonesa\u00a0\u00a0<\/h3>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row column_structure=”1_4,3_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” min_height=”197.5px” custom_padding=”||0px|||” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”1_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_image src=”https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/Lenard-Jones20-rysunek-maly.jpg” alt=”Wykres potencja\u0142u Lenarda Jonesa” title_text=”Potencja\u0142 Lenarda Jonesa” _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][\/et_pb_image][\/et_pb_column][et_pb_column type=”3_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

Dla ma\u0142ych odleg\u0142o\u015bci mi\u0119dzy cz\u0105steczkami mamy do czynienia z odpychaniem [2]. Jest to wynikiem niezerowej obj\u0119to\u015bci cz\u0105steczki. Do obszaru zajmowanego przez jedn\u0105 cz\u0105steczk\u0119 nie mo\u017ce wnikn\u0105\u0107 inna. Zasi\u0119g dzia\u0142ania si\u0142 odpychania jest ma\u0142y, rz\u0119du liniowych rozmiar\u00f3w cz\u0105steczki. Charakter zmian energii potencjalnej oddzia\u0142ywania w zale\u017cno\u015bci od odleg\u0142o\u015bci r pomi\u0119dzy cz\u0105stkami jest przedstawiony na rysunku z lewej strony. Dla r > r0<\/sub>\u00a0cz\u0105steczki przyci\u0105gaj\u0105 si\u0119, a dla r < r0<\/sub>\u00a0\u2013 odpychaj\u0105 si\u0119. Dok\u0142adny przebieg zale\u017cno\u015bci energii potencjalnej U w zale\u017cno\u015bci od r mo\u017ce by\u0107 podany jedynie dla konkretnych dw\u00f3ch cz\u0105steczek. Nie ma uniwersalnego wzoru na U(r), s\u0142usznego dla wszystkich cz\u0105steczek. Zazwyczaj funkcj\u0119 U(r) aproksymuje si\u0119 wzorem typu:<\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” custom_padding=”0px|||||” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”4_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_image src=”https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/LJ-1.jpg” alt=”Wz\u00f3r na energi\u0119 potencjaln\u0105 cz\u0105stek” title_text=”Energia potencjalna cz\u0105stek” align=”center” _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” custom_margin=”||1px|||” custom_padding=”15px|||||” global_colors_info=”{}”][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

\n

gdzie sta\u0142e a1<\/sub>\u00a0, a2<\/sub>\u00a0, m,n dobiera si\u0119 tak, aby wz\u00f3r najlepiej przybli\u017ca\u0142 rzeczywisty potencja\u0142 oddzia\u0142ywa\u0144. Odpowiednie badania wykaza\u0142y, \u017ce dobrym przybli\u017ceniem jest powy\u017cszy wz\u00f3r dla n = 12 i m = 6, przy czym a1<\/sub>\u00a0i a2<\/sub>\u00a0s\u0105 dobierane dla danych cz\u0105steczek. Potencja\u0142 zapisuje si\u0119 wtedy w nast\u0119puj\u0105cej postaci:<\/p>\n

[\/et_pb_text][et_pb_image src=”https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/LJ-2.jpg” alt=”Wz\u00f3r na energi\u0119 potencjaln\u0105 cz\u0105stek” title_text=”Energia potencjalna cz\u0105stek” align=”center” _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

gdzie \u03c3 zdefiniowane jest jako odleg\u0142o\u015b\u0107 dla zerowej warto\u015bci energii potencjalnej, a \u03b50<\/sub>\u00a0\u2013 minimum energii potencjalnej (odpowiada odleg\u0142o\u015bci punktu r\u00f3wnowagi). Wz\u00f3r ten okre\u015bla tzw. potencja\u0142 Lennarda \u2013 Jonesa, kt\u00f3ry jest szeroko wykorzystywany w teorii cieczy i gaz\u00f3w. Potencja\u0142 ten jest potencja\u0142em dwucz\u0105stkowym, to znaczy si\u0142a oddzia\u0142ywa\u0144 pomi\u0119dzy dwiema cz\u0105steczkami nie zmienia si\u0119, gdy pojawia si\u0119 trzecia cz\u0105steczka. \u015aci\u015ble bior\u0105c nie mo\u017ce to by\u0107 prawd\u0105, gdy\u017c trzecia cz\u0105stka powoduje rozsuni\u0119cie r\u00f3\u017cnoimiennych \u0142adunk\u00f3w w cz\u0105steczkach (polaryzacja), a wi\u0119c wp\u0142ywa na wzajemne oddzia\u0142ywanie dw\u00f3ch cz\u0105steczek. Jednak potencja\u0142 Lennarda \u2013 Jonesa sprawdza si\u0119 w wielu sytuacjach.<\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row _builder_version=”4.16″ _module_preset=”default” custom_margin=”-7px||||false|false” custom_padding=”0px||||false|false” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”4_4″ _builder_version=”4.16″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” custom_padding=”||0px|||” global_colors_info=”{}”]<\/p>\n

Charakterystyka stanu ciek\u0142ego<\/h3>\n

Ciecze zajmuj\u0105 pozycj\u0119 po\u015brednia mi\u0119dzy cia\u0142ami sta\u0142ymi i gazowymi. Niekt\u00f3re w\u0142a\u015bciwo\u015bci zbli\u017caj\u0105 je, zw\u0142aszcza w temperaturach niskich do cia\u0142 sta\u0142ych, inne za\u015b w\u0142a\u015bciwo\u015bci \u2013 do gaz\u00f3w, szczeg\u00f3lnie w pobli\u017cu temperatury krytycznej, w kt\u00f3rej w og\u00f3le znika wszelka r\u00f3\u017cnica mi\u0119dzy ciecz\u0105 i jej par\u0105 [1].<\/p>\n

Ciecze w odr\u00f3\u017cnieniu od gaz\u00f3w nie tylko nie d\u0105\u017c\u0105 do zaj\u0119cia mo\u017cliwie najwi\u0119kszej obj\u0119to\u015bci, lecz na odwr\u00f3t, silnie sprzeciwiaj\u0105 si\u0119 zmianie obj\u0119to\u015bci. Wsp\u00f3\u0142czynnik \u015bci\u015bliwo\u015bci\u03c7\u00a0r\u00f3\u017cnych cieczy i cia\u0142 krystalicznych w temperaturze oko\u0142o 00<\/sup>C i pod umiarkowanym ci\u015bnieniem le\u017cy w przedziale od 2\u00b710-11\u00a0<\/sup>do 2\u00b710-9\u00a0<\/sup>Pa-1<\/sup>; tak np. dla wody wynosi w 200<\/sup>\u00a0C \u03c7=45\u00b710-6<\/sup>, co oznacza, \u017ce do zmniejszenia obj\u0119to\u015bci wody o 1% potrzeba ci\u015bnienia\u00a02\u00b7107\u00a0<\/sup>Pa. Dla uzyskania tego efektu w przypadku gazu doskona\u0142ego wystarczy zmieni\u0107 ci\u015bnienie o 1 % czyli przy 105\u00a0<\/sup>Pa stanowi to zaledwie 103\u00a0<\/sup>Pa, czyli 20 000 razy mniej ni\u017c w przypadku wody.<\/p>\n

Dwoisty charakter w\u0142a\u015bciwo\u015bci cieczy jest spowodowany osobliwo\u015bciami ruchu ich cz\u0105stek W gazach cz\u0105steczki poruszaj\u0105 si\u0119 zupe\u0142nie chaotycznie, natomiast w cia\u0142ach sta\u0142ych krystalicznych, cz\u0105steczki drgaj\u0105 wzgl\u0119dem okre\u015blonych po\u0142o\u017ce\u0144 r\u00f3wnowagi. W odr\u00f3\u017cnieniu od cia\u0142 sta\u0142ych, te po\u0142o\u017cenia r\u00f3wnowagi ka\u017cdej cz\u0105stki nie jest sta\u0142e. Po up\u0142ywie pewnego czasu \u03c4 odleg\u0142o\u015bci mi\u0119dzy nimi s\u0105 rz\u0119du 10-10\u00a0<\/sup>m.<\/p>\n

Ciecze mog\u0105 bez rozerwania wytrzyma\u0107 bardzo silne rozci\u0105gania, je\u017celi te rozci\u0105gania sprowadzaj\u0105 si\u0119 do wszechstronnego ujemnego ci\u015bnienia, wykluczaj\u0105cego mo\u017cliwo\u015b\u0107 przep\u0142ywu cieczy.<\/p>\n

Analiza pewnych w\u0142a\u015bciwo\u015bci cia\u0142 p\u0142ynnych i sta\u0142ych prowadzi do wniosku, \u017ce r\u00f3\u017cnice mi\u0119dzy nimi nie s\u0105 tak znaczne. Do\u015bwiadczenie wskazuje, \u017ce cia\u0142a krystaliczne maja pewn\u0105, cho\u0107 niewielk\u0105 p\u0142ynno\u015b\u0107. P\u0142ynno\u015b\u0107 cia\u0142 sta\u0142ych przejawia si\u0119 w deformacji plastycznej w wyniku dzia\u0142ania si\u0142 \u015bcinaj\u0105cych. Z drugiej strony, ciecze maj\u0105 pewna spr\u0119\u017cysto\u015b\u0107 \u015bcinania, kt\u00f3r\u0105 trudno zauwa\u017cy\u0107 wskutek du\u017cej p\u0142ynno\u015bci. Na przyk\u0142ad, w procesie twardnienia szk\u0142a jego p\u0142ynno\u015b\u0107 nie znika nagle, ale zmniejsza si\u0119 stopniowo, przy czym coraz wi\u0119ksz\u0105 rol\u0119 odgrywaj\u0105 w\u0142a\u015bciwo\u015bci spr\u0119\u017cyste, charakterystyczne dla cia\u0142 sta\u0142ych. P\u0142ynno\u015b\u0107 i spr\u0119\u017cysto\u015b\u0107 nie s\u0105 w\u0142a\u015bciwo\u015bciami wykluczaj\u0105cymi si\u0119 wzajemnie.<\/p>\n

Rentgenowska analiza strukturalna cieczy wykaza\u0142a, \u017ce w temperaturze bliskiej temperaturze krystalizacji, rozmieszczenie cz\u0105stek w cieczach nie jest ca\u0142kowicie chaotyczne, jak w gazach, ale jest podobne do do prawid\u0142owego rozmieszczenia, kt\u00f3re cechuje szk\u0142a. Wyniki badania rentgenograficznego budowy cieczy wykazuj\u0105, \u017ce nie wszystkie odleg\u0142o\u015bci mi\u0119dzy cz\u0105steczkami s\u0105 jednakowo prawdopodobne. Wzajemny uk\u0142ad s\u0105siednich cz\u0105stek podlega prawid\u0142owo\u015bci w pewnym stopniu podobnej do rozmieszczenia s\u0105siednich atom\u00f3w w kryszta\u0142ach. W miar\u0119 zwi\u0119kszania odleg\u0142o\u015bci od umownie wybranej \u201ecentralnej\u201d cz\u0105stki stopniowo zmniejsza si\u0119 uporz\u0105dkowanie wzgl\u0119dem tej cz\u0105stki i przy odleg\u0142o\u015bci r\u00f3wnej siedmiu efektywnym \u015brednicom cz\u0105stki takie uporz\u0105dkowanie praktycznie zanika. Taka zale\u017cno\u015b\u0107 okre\u015blana jest jako \u201ebliskie uporz\u0105dkowanie\u201d lub \u201euporz\u0105dkowanie bliskiego zasi\u0119gu\u201d w przeciwie\u0144stwie do kryszta\u0142\u00f3w gdzie wyst\u0119puje \u201euporz\u0105dkowanie dalekie\u201d lub \u201euporz\u0105dkowanie dalekiego zasi\u0119gu\u201d czyli\u00a0regularne uporz\u0105dkowanie cz\u0105steczek,\u00a0atom\u00f3w\u00a0<\/span>lubjon\u00f3w\u00a0<\/span>w materia\u0142ach, wyst\u0119puj\u0105ce w obszarze, kt\u00f3rego rozmiar w najd\u0142u\u017cszym kierunku jest wielokrotnie wi\u0119kszy od rozmiar\u00f3w porz\u0105dkuj\u0105cych si\u0119 cz\u0105steczek.<\/p>\n

Rentgenogramy cieczy s\u0105 podobne do rentgenogram\u00f3w cia\u0142 mikrokrystalicznych, tzn. cia\u0142 sk\u0142adaj\u0105cych si\u0119 z bardzo drobnych kryszta\u0142\u00f3w o wymiarach liniowych rz\u0119du 10-9\u00a0<\/sup>m, r\u00f3\u017cnie zorientowanych wzgl\u0119dem siebie. To sugeruje, \u017ce chwilowe uporz\u0105dkowanie cieczy przypomina rozmieszczenie atom\u00f3w w ciele sta\u0142ym sk\u0142adaj\u0105cym si\u0119 z wielkiej liczby chaotycznie rozrzuconych kryszta\u0142k\u00f3w o rozmiarach submikroskopowych (obszary sibotaksyczne). W granicach takiego obszaru rozmieszczenie cz\u0105stek, lub ich orientacja, zachowuje wystarczaj\u0105ca prawid\u0142owo\u015b\u0107, zmieniaj\u0105c si\u0119 od jednego obszaru sibotaksycznego do drugiego. Ta struktura cieczy szybko zmienia si\u0119 z up\u0142ywem czasu wskutek intensywnego ruchu cieplnego, kt\u00f3ry s\u0142abnie wraz z malej\u0105c\u0105 temperatur\u0105. Wynika st\u0105d wniosek, \u017ce nie ma wyra\u017anej granicy w budowie pomi\u0119dzy stanem ciek\u0142ym i sta\u0142ym danej substancji w temperaturach bliskich temperaturze krystalizacji.<\/p>\n

Liczne w\u0142a\u015bciwo\u015bci fizyczne cieczy ma\u0142o r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 od fizycznych w\u0142asno\u015bci cia\u0142 sta\u0142ych. Na przyk\u0142ad, przy topnieniu cia\u0142 sta\u0142ych wzgl\u0119dne powi\u0119kszenie obj\u0119to\u015bci jest bardzo niewielkie (rz\u0119du 10%). Wynika to st\u0105d, \u017ce \u015brednie odleg\u0142o\u015bci mi\u0119dzy cz\u0105steczkami w procesie topnienia prawie nie ulegaj\u0105 zmianie, podczas gdy przy parowaniu zmieniaj\u0105 si\u0119 znacznie.<\/p>\n

Przy topnieniu cia\u0142 ich ciep\u0142o w\u0142a\u015bciwe prawie nie ulega zmianie (tabela poni\u017cej [3]).<\/p>\n\n\n\n\n<\/colgroup>\n\n\n\n\n\n
\n

Substancja <\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

Ciep\u0142o topnienia<\/b>
J\/(kg\u00b7atom)<\/b><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

Ciep\u0142o parowania<\/b>
J\/(kg\u00b7atom)<\/b><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

S\u00f3d<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

2,6\u00b7106<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

9,8\u00b7107<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Rt\u0119\u0107<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

2,3\u00b7106<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

6,0\u00b7107<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

O\u0142\u00f3w<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

4,9\u00b7106<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

1,9\u00b7108<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Czyli charakter ruchu cieplnego cz\u0105stek substancji w procesie topnienia praktycznie niewiele si\u0119 zmienia. Ruch jednoatomowych cz\u0105steczek cieczy w temperaturach bliskich temperaturze topnienia, sprowadza si\u0119 do ma\u0142ych waha\u0144 dooko\u0142a pewnych po\u0142o\u017ce\u0144 r\u00f3wnowagi, kt\u00f3re od czasu do czasu zmieniaj\u0105 si\u0119 skokami, poniewa\u017c atomy przeskakuj\u0105 w inne po\u0142o\u017cenie. W przypadku cz\u0105stek dwu i wi\u0119cej atomowych ruch sprowadza si\u0119 dodatkowo do waha\u0144 obrotowych dooko\u0142a pewnych okre\u015blonych kierunk\u00f3w, kt\u00f3re z czasem te\u017c mog\u0105 zmienia\u0107 si\u0119 skokowo.Por\u00f3wnanie ciep\u0142a topnienia i parowania podane w tabeli poni\u017cej pokazuje, \u017ce ciep\u0142o parowania jest kilka dziesi\u0105tk\u00f3w razy wi\u0119ksze od ciep\u0142a topnienia. To \u015bwiadczy o bardzo nieznacznych zmianach wzajemnego rozmieszczenia cz\u0105stek substancji przy jej przej\u015bciu ze stanu krystalicznego w ciek\u0142y.<\/p>\n\n\n\n\n<\/colgroup>\n\n\n\n\n\n\n\n
\n

Substancja<\/b><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

w stanie sta\u0142ym<\/b>
Cp [J\/(kg\u00b7atom\u00b7deg)]<\/b><\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

w stanie ciek\u0142ym<\/b>
Cp [J\/(kg\u00b7atom\u00b7deg)]<\/b><\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

S\u00f3d<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

3,2\u00b7104<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

3,3\u00b7104<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Rt\u0119\u0107<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

2,8\u00b7104<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

2,8\u00b7104<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Cynk<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

3,0\u00b7104<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

3,3\u00b7104<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Wod\u00f3r<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

4,7\u00b7104<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

5,5\u00b7104<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Benzen<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

11,2\u00b7104<\/span><\/p>\n<\/td>\n

\n

12,6\u00b7104<\/span><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Z powod\u00f3w powy\u017cej opisanych cech stanu ciek\u0142ego teoria cieczy wci\u0105\u017c jest w stadium opracowywania.<\/p>\n

\n

Literatura<\/strong><\/p>\n

[1] A. Brodski \u201eChemia Fizyczna\u201d, tom pierwszy, PWN, Warszawa 1954<\/em><\/p>\n

[2] A. N. Matwiejew \u201eFizyka Cz\u0105steczkowa\u201d, PWN, Warszawa, 1989<\/em><\/p>\n

[3] B. Jaworski, A. Diet\u0142af, \u0141. Mi\u0142kowska, G. Siergiejew \u201eKurs Fizyki\u201d, tom 1, PWN, Warszawa, 1984<\/em><\/p>\n

[4] W. Tomassi, H. Jankowska \u201eChemia Fizyczna\u201d, WNT, Warszawa, 1980<\/em><\/p>\n

[5] T. Drapa\u0142a \u201eChemia Fizyczna z Zadaniami\u201d, PWN, Warszawa \u2013 Pozna\u0144, 1982<\/em><\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”4_4″ _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][et_pb_text _builder_version=”4.17.0″ _module_preset=”default” hover_enabled=”0″ global_colors_info=”{}” sticky_enabled=”0″]<\/p>\n

Zapraszamy r\u00f3wnie\u017c do zapoznania si\u0119 z ofert\u0105 aparatury pomiarowej z serii SURFTENS<\/a> firmy OEG,<\/a> kt\u00f3ra jest przeznaczona do pomiaru k\u0105ta zwil\u017cania oraz napi\u0119cia powierzchniowego cieczy.\u00a0<\/span><\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][\/et_pb_section][et_pb_section fb_built=”1″ _builder_version=”4.16″ _module_preset=”default” global_colors_info=”{}”][\/et_pb_section]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

K\u0105t zwil\u017cania, napi\u0119cie powierzchnioweNapi\u0119cie powierzchniowe – si\u0142y i oddzia\u0142ywania powierzchniowe Uk\u0142ady fizyczne d\u0105\u017c\u0105 do stan\u00f3w o najmniejszej energii, gdy\u017c tylko takie uk\u0142ady s\u0105 stabilne. Ciecz pozostawiona samej sobie d\u0105\u017cy do przybrania postaci, w kt\u00f3rej jej powierzchnia jest przy danej obj\u0119to\u015bci najmniejsza (kula), gdy\u017c wtedy osi\u0105gane jest minimum energii potencjalnej [1]. Wzd\u0142u\u017c powierzchni cieczy (stycznie do […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":3343,"parent":605,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_et_pb_use_builder":"on","_et_pb_old_content":"","_et_gb_content_width":"","footnotes":""},"class_list":["post-623","page","type-page","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"yoast_head":"\nNapi\u0119cie powierzchniowe i k\u0105t zwil\u017cania -baza wiedzy - Measline<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Teoretyczny opis zjawisk odpowiedzialnych za napi\u0119cie powierzchniowe cieczy, a tak\u017ce wynikaj\u0105cych z niego zale\u017cno\u015bci\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/measline\/605-2\/napiecie_powierzchniowe\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"pl_PL\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Napi\u0119cie powierzchniowe i k\u0105t zwil\u017cania -baza wiedzy - Measline\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Teoretyczny opis zjawisk odpowiedzialnych za napi\u0119cie powierzchniowe cieczy, a tak\u017ce wynikaj\u0105cych z niego zale\u017cno\u015bci\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/measline\/605-2\/napiecie_powierzchniowe\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"Measline\" \/>\n<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2022-04-11T09:56:01+00:00\" \/>\n<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/warstwy20cieczy.jpg\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:width\" content=\"1209\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:height\" content=\"1116\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:type\" content=\"image\/jpeg\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary_large_image\" \/>\n<meta name=\"twitter:label1\" content=\"Szacowany czas czytania\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data1\" content=\"19 minut\" \/>\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\\\/\\\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/index.php\\\/pl\\\/measline\\\/605-2\\\/napiecie_powierzchniowe\\\/\",\"url\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/index.php\\\/pl\\\/measline\\\/605-2\\\/napiecie_powierzchniowe\\\/\",\"name\":\"Napi\u0119cie powierzchniowe i k\u0105t zwil\u017cania -baza wiedzy - Measline\",\"isPartOf\":{\"@id\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/#website\"},\"primaryImageOfPage\":{\"@id\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/index.php\\\/pl\\\/measline\\\/605-2\\\/napiecie_powierzchniowe\\\/#primaryimage\"},\"image\":{\"@id\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/index.php\\\/pl\\\/measline\\\/605-2\\\/napiecie_powierzchniowe\\\/#primaryimage\"},\"thumbnailUrl\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/wp-content\\\/uploads\\\/2022\\\/04\\\/warstwy20cieczy.jpg\",\"datePublished\":\"2021-12-01T15:08:58+00:00\",\"dateModified\":\"2022-04-11T09:56:01+00:00\",\"description\":\"Teoretyczny opis zjawisk odpowiedzialnych za napi\u0119cie powierzchniowe cieczy, a tak\u017ce wynikaj\u0105cych z niego zale\u017cno\u015bci\",\"breadcrumb\":{\"@id\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/index.php\\\/pl\\\/measline\\\/605-2\\\/napiecie_powierzchniowe\\\/#breadcrumb\"},\"inLanguage\":\"pl-PL\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"ReadAction\",\"target\":[\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/index.php\\\/pl\\\/measline\\\/605-2\\\/napiecie_powierzchniowe\\\/\"]}]},{\"@type\":\"ImageObject\",\"inLanguage\":\"pl-PL\",\"@id\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/index.php\\\/pl\\\/measline\\\/605-2\\\/napiecie_powierzchniowe\\\/#primaryimage\",\"url\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/wp-content\\\/uploads\\\/2022\\\/04\\\/warstwy20cieczy.jpg\",\"contentUrl\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/wp-content\\\/uploads\\\/2022\\\/04\\\/warstwy20cieczy.jpg\",\"width\":1209,\"height\":1116,\"caption\":\"Schemat powierzchniowej i wewn\u0119trzenej warstwy cieczy - napi\u0119cie powierzchniowe\"},{\"@type\":\"BreadcrumbList\",\"@id\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/index.php\\\/pl\\\/measline\\\/605-2\\\/napiecie_powierzchniowe\\\/#breadcrumb\",\"itemListElement\":[{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":1,\"name\":\"Strona g\u0142\u00f3wna\",\"item\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/index.php\\\/pl\\\/\"},{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":2,\"name\":\"Strona g\u0142\u00f3wna\",\"item\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/index.php\\\/pl\\\/\"},{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":3,\"name\":\"Baza wiedzy\",\"item\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/index.php\\\/pl\\\/measline\\\/605-2\\\/\"},{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":4,\"name\":\"Napi\u0119cie powierzchniowe i k\u0105t zwil\u017cania\"}]},{\"@type\":\"WebSite\",\"@id\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/#website\",\"url\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/\",\"name\":\"Measline\",\"description\":\"Advanced solutions\",\"publisher\":{\"@id\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/#organization\"},\"potentialAction\":[{\"@type\":\"SearchAction\",\"target\":{\"@type\":\"EntryPoint\",\"urlTemplate\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/?s={search_term_string}\"},\"query-input\":{\"@type\":\"PropertyValueSpecification\",\"valueRequired\":true,\"valueName\":\"search_term_string\"}}],\"inLanguage\":\"pl-PL\"},{\"@type\":\"Organization\",\"@id\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/#organization\",\"name\":\"Measline\",\"url\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/\",\"logo\":{\"@type\":\"ImageObject\",\"inLanguage\":\"pl-PL\",\"@id\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/#\\\/schema\\\/logo\\\/image\\\/\",\"url\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/wp-content\\\/uploads\\\/2021\\\/11\\\/logo_color_small.png.png\",\"contentUrl\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/wp-content\\\/uploads\\\/2021\\\/11\\\/logo_color_small.png.png\",\"width\":1000,\"height\":417,\"caption\":\"Measline\"},\"image\":{\"@id\":\"https:\\\/\\\/measline.com\\\/#\\\/schema\\\/logo\\\/image\\\/\"}}]}<\/script>\n<!-- \/ Yoast SEO plugin. -->","yoast_head_json":{"title":"Napi\u0119cie powierzchniowe i k\u0105t zwil\u017cania -baza wiedzy - Measline","description":"Teoretyczny opis zjawisk odpowiedzialnych za napi\u0119cie powierzchniowe cieczy, a tak\u017ce wynikaj\u0105cych z niego zale\u017cno\u015bci","robots":{"index":"index","follow":"follow","max-snippet":"max-snippet:-1","max-image-preview":"max-image-preview:large","max-video-preview":"max-video-preview:-1"},"canonical":"https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/measline\/605-2\/napiecie_powierzchniowe\/","og_locale":"pl_PL","og_type":"article","og_title":"Napi\u0119cie powierzchniowe i k\u0105t zwil\u017cania -baza wiedzy - Measline","og_description":"Teoretyczny opis zjawisk odpowiedzialnych za napi\u0119cie powierzchniowe cieczy, a tak\u017ce wynikaj\u0105cych z niego zale\u017cno\u015bci","og_url":"https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/measline\/605-2\/napiecie_powierzchniowe\/","og_site_name":"Measline","article_modified_time":"2022-04-11T09:56:01+00:00","og_image":[{"width":1209,"height":1116,"url":"https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/warstwy20cieczy.jpg","type":"image\/jpeg"}],"twitter_card":"summary_large_image","twitter_misc":{"Szacowany czas czytania":"19 minut"},"schema":{"@context":"https:\/\/schema.org","@graph":[{"@type":"WebPage","@id":"https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/measline\/605-2\/napiecie_powierzchniowe\/","url":"https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/measline\/605-2\/napiecie_powierzchniowe\/","name":"Napi\u0119cie powierzchniowe i k\u0105t zwil\u017cania -baza wiedzy - Measline","isPartOf":{"@id":"https:\/\/measline.com\/#website"},"primaryImageOfPage":{"@id":"https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/measline\/605-2\/napiecie_powierzchniowe\/#primaryimage"},"image":{"@id":"https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/measline\/605-2\/napiecie_powierzchniowe\/#primaryimage"},"thumbnailUrl":"https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/warstwy20cieczy.jpg","datePublished":"2021-12-01T15:08:58+00:00","dateModified":"2022-04-11T09:56:01+00:00","description":"Teoretyczny opis zjawisk odpowiedzialnych za napi\u0119cie powierzchniowe cieczy, a tak\u017ce wynikaj\u0105cych z niego zale\u017cno\u015bci","breadcrumb":{"@id":"https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/measline\/605-2\/napiecie_powierzchniowe\/#breadcrumb"},"inLanguage":"pl-PL","potentialAction":[{"@type":"ReadAction","target":["https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/measline\/605-2\/napiecie_powierzchniowe\/"]}]},{"@type":"ImageObject","inLanguage":"pl-PL","@id":"https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/measline\/605-2\/napiecie_powierzchniowe\/#primaryimage","url":"https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/warstwy20cieczy.jpg","contentUrl":"https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/warstwy20cieczy.jpg","width":1209,"height":1116,"caption":"Schemat powierzchniowej i wewn\u0119trzenej warstwy cieczy - napi\u0119cie powierzchniowe"},{"@type":"BreadcrumbList","@id":"https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/measline\/605-2\/napiecie_powierzchniowe\/#breadcrumb","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"name":"Strona g\u0142\u00f3wna","item":"https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/"},{"@type":"ListItem","position":2,"name":"Strona g\u0142\u00f3wna","item":"https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/"},{"@type":"ListItem","position":3,"name":"Baza wiedzy","item":"https:\/\/measline.com\/index.php\/pl\/measline\/605-2\/"},{"@type":"ListItem","position":4,"name":"Napi\u0119cie powierzchniowe i k\u0105t zwil\u017cania"}]},{"@type":"WebSite","@id":"https:\/\/measline.com\/#website","url":"https:\/\/measline.com\/","name":"Measline","description":"Advanced solutions","publisher":{"@id":"https:\/\/measline.com\/#organization"},"potentialAction":[{"@type":"SearchAction","target":{"@type":"EntryPoint","urlTemplate":"https:\/\/measline.com\/?s={search_term_string}"},"query-input":{"@type":"PropertyValueSpecification","valueRequired":true,"valueName":"search_term_string"}}],"inLanguage":"pl-PL"},{"@type":"Organization","@id":"https:\/\/measline.com\/#organization","name":"Measline","url":"https:\/\/measline.com\/","logo":{"@type":"ImageObject","inLanguage":"pl-PL","@id":"https:\/\/measline.com\/#\/schema\/logo\/image\/","url":"https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo_color_small.png.png","contentUrl":"https:\/\/measline.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo_color_small.png.png","width":1000,"height":417,"caption":"Measline"},"image":{"@id":"https:\/\/measline.com\/#\/schema\/logo\/image\/"}}]}},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/measline.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/623","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/measline.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/measline.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/measline.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/measline.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=623"}],"version-history":[{"count":18,"href":"https:\/\/measline.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/623\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3375,"href":"https:\/\/measline.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/623\/revisions\/3375"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/measline.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/605"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/measline.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3343"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/measline.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=623"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}