7 Поверхностная энергия

Молекулы тела в зависимости от их положения в нем находятся в различных условиях. Те из них, что расположены во внутренних слоях, подвержены равномерному притяжению действием сил внутреннего давления со стороны соседних молекул, и равнодействующие на них силы равны нулю. Молекулы же, расположенные в поверхностном слое, в основном находятся под действием сил притяжения внутренних молекул, и равнодействующие на них силы направлены внутрь тела По - видимому, поверхностные молекулы обладают по сравнению с внутренними некоторым избытком энергии Е=Е^*– Е_ср, который позволяет им противостоять «втягивающему» действию внутренних молекул и удерживаться на поверхности тела.

Избыток энергии молекул поверхности тела называется поверхностной энергией. Последняя зависит от природы вещества соприкасающейся с ним среды, температуры и площади поверхности соприкосновения. Избыточная энергия молекул поверхности площадью 1 м² называется удельной поверхностной энергией или коэффициентом поверхностного натяжения.

Поскольку энергия - это мера работоспособности, коэффициент поверхностного натяжения σ можно представить как работу W, которую необходимо совершить для изотермического переноса молекул из внутренних слоев жидкости (тела ) с целью создания поверхности площадью S в 1 м² при условии сохранения объема жидкости (тела) неизменным: