|
Рассмотрим явления, возникающие при контакте жидкости и твердого тела. В поле тяжести форма, которую принимает поверхность, определяется следующими факторами: полем тяжести, взаимодействием молекул жидкости между собой и взаимодействием молекул жидкости с молекулами твердого тела, с которым контактирует жидкость. Характеристикой соотношения этих факторов является краевой угол – угол, который образует касательная плоскость к поверхности жидкости с поверхностью твердого тела на границе контакта. На рисунке это угол J. На рисунке изображены силы, действующие на поверхностные частички жидкости, находящиеся на границе контакта жидкость (2) - твердое тело (1). Величина краевого угла определяется условием равновесия показанных на рисунке сил (выделенную область можно взять столь малого объема, что силой тяжести, действующей на нее можно пренебречь). Сумма сил должна равняться нулю
F13=F12+F23cosJ, (10)
откуда
(11)
где s12 – поверхностное натяжения границы жидкость-твердое тело, s23 – поверхностное натяжения границы жидкость-газ, s13 – поверхностное натяжения границы твердого тела. Если s13-s12=s23, то J=0. В этом случае жидкость растекается по поверхности твердого тела тонким слоем. Явление имеет место также при s13-s12>s23. Оно называется полным смачиванием. Полное смачивание имеет место для воды на чистом стекле. При
s13-s12=-s23(J=p) твердое тело не смачивается жидкостью. Полное несмачивание наблюдается для воды на поверхностях твердых жиров, ртути на любом диэлектрике.
