Вопросы для самоконтроля

3. Капиллярные явления.

Вопрос 1. Жидкое состояние вещества. Взаимодействия между частицами вещества в жидком состоянии достаточно сильны, чтобы препятствовать беспорядочному перемещению частиц, но все же недостаточны для прекращения их перемещения друг относительно друга. Поэтому, подобно твердому телу, жидкость обладает определенной структурой. По структуре жидкое состояние является промежуточным между твердым состоянием со строго определенной периодической структурой во всем кристалле и газом, в котором какая-либо структура полностью отсутствует. Для жидкости характерно наличие определенного объема и отсутствие определенной формы.

Первое обстоятельство сближает жидкости с твердыми телами, второе – с газами. У жидкости вблизи температуры замерзания упорядоченность внутренней структуры становится более четко выраженной, наоборот, по мере приближения к температуре кипения усиливается беспорядок во взаимном расположении частиц.

Структура и физические свойства жидкостей зависят от химической индивидуальности образующих её частиц и от характера и интенсивности сил, действующих между ними. Для полярных молекул большую роль играют ориентационные взаимодействия и водородные связи. У неполярных – дисперсионные взаимодействия.Рассмотрим некоторые свойства жидкостей. Они имеют определенную форму и объем, плотность жидкости намного больше, чем плотность газа. В общем случае плотность жидкости подобна плотности твердых тел. Сжимаемость жидкости очень невелика, поскольку между частицами жидкости остается очень мало свободного пространства.

Вопрос 2. Поверхностное натяжение. Силы притяжения между молекулами на поверхности жидкости удерживают их от движения за ее пределы. Молекулы жидкости испытывают силы взаимного притяжения — на самом деле, именно благодаря этому жидкость моментально не улетучивается.

Вопрос 3. Капиллярные явления. В природе часто встречаются тела, имеющие пористое строение (пронизаны множеством мелких каналов). Такую структуру имеют бумага, кожа, дерево, почва, многие строительные материалы. Вода или другая жидкость, попадая на такое твердое тело, может впитываться в него, поднимаясь вверх на большую высоту. Так поднимается влага в стеблях растений, керосин поднимается по фитилю, ткань впитывает влагу. Такие явления называются капиллярными. В узкой цилиндрической трубке смачивающая жидкость за счет сил молекулярного взаимодействия поднимается вверх, принимая вогнутую форму. Под вогнутой поверхностью появляется дополнительное давление, направленное вверх, в связи с чем уровень жидкости в капилляре выше уровня свободной поверхности. Несмачивающая же жидкость принимает выпуклую поверхность. Под выпуклой поверхностью жидкости возникает обратное дополнительное давление, направленное вниз, так что уровень жидкости с выпуклым мениском ниже, чем уровень свободной поверхности.

Адсорбция - явление аналогичное смачиванию, наблюдается при соприкосновении твердой и газообразной фаз. Если силы взаимодействия между молекулами твердого тела и газа велики, то тело покрывается слоем молекул газа. Большой адсорбционной способностью обладают пористые вещества. Свойство активированного угля адсорбировать большое количество газа используют в противогазах, в химической промышленности, в медицине.

Опыт со стаканом и тряпкой.