Властивості поверхні рідини. Поверхневий натяг

Поверхневий шар рідини відрізняється від внутрішніх шарів тим, що його молекули з одного боку мають зовсім інших сусідів, ніж молекули інших шарів.  На межі з повітрям рідина має вільну поверхню, по якій молекули рідини контактують з нечисленними молекулами повітря. Дії молекул інших шарів рідини на молекулу якогось внутрішнього шару скомпенсовані, а на молекулу поверхневого шару — ні. Завдяки результуючим силам   молекули внутрішніх шарів тягнуть униз молекули поверхневого шару, створюючи таким чином поверхневий натяг. Сила поверхневого натягу прямо пропорційна довжині l границі рідини з іншою речовиною:  ;  . Коефіцієнт   називають поверхневим натягом. Якщо границя контакту не лінійна, то  , де   — поверхнева енергія, S — площа контакту.  . 

Змочування відбувається, наприклад, при змішуванні корисної копалини, гірської породи тощо з водою, пульпою, реагентом.

Про рідину, яка розпливається тонкою плівкою по твердому тілу, кажуть, що вона змочує дане тверде тіло.

Добре змочування є обов'язковою умовою формування ефективної клейової плівки зв’язуючого на твердій поверхні. Мірою змочуваності твердої поверхні зв’язуючим є крайовий кут змочування θ (див. рис.) - кут, утворений поверхнею розділу двох фаз із поверхнею третьої. Його прийнято відраховувати убік більш полярної (як правило рідкої) фази. Нульове значення крайового кута відповідає повному змочуванню, значення крайового кута θ = 180о відповідає випадку повного незмочування твердої поверхні зв’язуючим.

9… В атмосфері завжди є певна кількість вологи у виді водяної пари, яка поступає туди в результаті випаровування з водної певерхні й поверхні суші. Інакше кажучи, повітря завжди містить вологу у вигляді молекул (пари), крапель і кристаликів льоду. Вологість повітря - це вміст в ньому водяної пари. При умові достатнього надходження вологи в атмосферу, вологість залежить від температури повітря. Чим вища температура повітря, тим більшу кількість водяної пари воно може вмістити. Так в 1 м3 повітря при температурі 30оС може вміститись 30 г вологи, при 20оС - 17,3 г, при 0оС - тільки 4,8 г. При від`ємних температурах вологоємність повітря помітно падає і вже при -10оС в 1 м3 повітря може вміститись тільки 2,3 водяної пари. Отже, хід вологості паралельний ходу температури. Зазвичай вологість більша вдень, ніж вночі. На протязі року найбільша вологість зазвичай влітку, найменша - взимку. В низьких широтах, де повітря значно холодніше, вологість більша, ніж в середніх та високих.

При певній температурі повітря може містити відповідну кількість вологи (водяної пари). Межа вмісту водяної пари в повітрі при даній температурі називається максимальною вологістю. Абсолютною вологістю називається фактична кількість водяної пари в повітрі в даний момент, виміряне в г/м3. Відносна вологість - це відношення абсолютної вологості до максимальної, виражене у відсотках.

Повітря, яке має максимальну вологість, називається насиченим. На відміну від нього ненасичене повітря ще може поглинати водяну пару. Однак при нагріванні насичене повітря стає ненасиченим, а в випадку охолодження - перенасиченим. В останньому випадку починається конденсація. Конденсація - це згущення зайвої водяної пари і перехід її в рідкий стан, утворення дрібних крапель води. Як насичене, так і ненасичене повітря може стати перенасиченим при піднятті повітряної маси вверх, бо при цьому вона сильно охолоджується. Охолодження можливе також при охолодженні ґрунту в даному місці і при проникненні теплого повітря в холодну місцевість.

Вологість повітря — вміст водяної пари в повітрі, характеризується пружністю водяної пари, відносною вологістю, дефіцитом вологи, точкою роси, — є одним з найважливіших параметрів атмосфери, що визначає погоду, а також те, наскільки комфортно почуває себе людина в даний момент часу.

Є два способи кількісної оцінки вологості:

Абсолютна вологість — маса водяної пари, що утримується в одиницях об'єму повітря.

Відносна вологість — відношення абсолютної вологості до її максимального значення при даній температури. При 100% відносній вологості в повітрі може відбутися конденсація водяних пар з утворенням туману, випаданням води. Температура, при якій це трапляється, називається точкою роси. Приладами для визначення вологості повітря є психрометр та волосяний гігрометр