Капиллярными  явлениями называют подъем или опускание жидкости в трубках малого диаметра – капиллярах. Смачивающие жидкости поднимаются по капиллярам, несмачивающие – опускаются.

     На  рис. 3.5.6 изображена капиллярная трубка некоторого радиуса r, опущенная нижним концом в смачивающую жидкость плотности ρ. Верхний конец капилляра открыт. Подъем жидкости в капилляре продолжается до тех пор, пока сила тяжести действующая на столб жидкости в капилляре, не станет равной по модулю результирующей F_н сил поверхностного натяжения, действующих вдоль границы соприкосновения жидкости с поверхностью капилляра: F_т = F_н, где F_т = mg = ρhπr²g, F_н = σ2πr cos θ.

 

     

     Отсюда  следует:

       

  

     

     При полном смачивании θ = 0, cos θ = 1. В этом случае

       

  При полном  несмачивании θ = 180°, cos θ = –1 и, следовательно, h < 0. Уровень несмачивающей жидкости в капилляре опускается ниже уровня жидкости в сосуде, в которую опущен капилляр.

     Вода  практически полностью смачивает  чистую поверхность стекла. Наоборот, ртуть полностью не смачивает  стеклянную поверхность. Поэтому уровень  ртути в стеклянном капилляре  опускается ниже уровня в сосуде.

 

     

Заключение

     Из-за сохранения объёма жидкость способна образовывать свободную поверхность. Такая поверхность является поверхностью раздела фаз данного вещества: по одну сторону находится жидкая фаза, по другую — газообразная (пар), и, возможно, другие газы, например, воздух.

     Если  жидкая и газообразная фазы одного и того же вещества соприкасаются, возникают  силы, которые стремятся уменьшить  площадь поверхности раздела — силы поверхностного натяжения. Поверхность раздела ведёт себя как упругая мембрана, которая стремится стянуться.

     Поверхностное натяжение может быть объяснено  притяжением между молекулами жидкости. Каждая молекула притягивает другие молекулы, стремится «окружить» себя ими, а значит, уйти с поверхности. Соответственно, поверхность стремится  уменьшиться.

     Поэтому мыльные пузыри и пузыри при кипении  стремятся принять сферическую  форму: при данном объёме минимальной  поверхностью обладает шар. Если на жидкость действуют только силы поверхностного натяжения, она обязательно примет сферическую форму — например, капли воды в невесомости.

     Маленькие объекты с плотностью, большей  плотности жидкости, способны «плавать»  на поверхности жидкости, так как  сила тяготения меньше силы, препятствующей увеличению площади поверхности. 
 

 

     

Список  источников

1. Жилко В.В. Физика: Учеб. пособие для 11-го кл. общеобразоват. шк. с рус. яз. обучения / В.В. Жилко, А.В. Лавриненко, Л.Г. Маркович. – Мн. Нар. асвета, 2002. — 382 с.
2. Остроумов С.А., Лазарева Е.В. Поверхностное натяжение водных растворов додецилсульфата натрия в присутствии водных растений – Вода: технология и экология. 2008 № 3 с. 57-60.
3. Элементарный учебник физики: Учебное пособие. В 3 т./ Под ред. Г.С. Ландсберга: Т. 1. Механика. Теплота. Молекулярная физика — 13-е изд. —М.: Физматлит, 2003. — 608 с.