Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng

I - HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

1. Định nghĩa

Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng là hiện tượng xảy ra tại bề mặt của chất lỏng, tại đó xuất hiện lực căng bề mặt của chất lỏng có xu hướng giữ cho diện tích của bề mặt chất lỏng là nhỏ nhất có thể.

2. Giải thích hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng

- Sự hình thành lực căng bề mặt chất lỏng là do lực tương tác giữa các phân tử chất lỏng.

+ Bên trong lòng chất lỏng, các phân tử chất lỏng ở cạnh nhau theo mọi hướng nên lực tương tác giữa các phân tử chất lỏng bị chia nhỏ cho các phân tử chất lỏng xung quanh.

+ Đối với các phân tử chất lỏng ở bề mặt, do các phân tử chất lỏng xung quanh bị ít đi nên lực liên kết giữa các phân tử chất lỏng không bị chia quá nhỏ cho các phân tử xung quanh từ đó hình thành nên lực căng bề mặt của chất lỏng giữ cho mặt chất lỏng luôn “căng”

II - LỰC CĂNG BỀ MẶT

Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng và có độ lớn: \(F = \sigma l\)

Trong đó:

+ \(F\): lực căng bề mặt chất lỏng (N)

+ \(\sigma \): hệ số căng bề mặt của chất lỏng (N/m)

+ \(l\): độ dài đường giới hạn của chất lỏng (m)

Giá trị của \(\sigma \) phụ thuộc bản chất và nhiệt độ của chất lỏng, \(\sigma \) giảm khi nhiệt độ tăng.

III - ỨNG DỤNG

Nhờ có lực căng mặt ngoài nên nước mưa không thể lọt qua các lổ nhỏ giữa các sợi vải căng trên ô dù hoặc trên các mui bạt ôtô.

Hoà tan xà phòng vào nước sẽ làm giảm đáng kể lực căng mặt ngoài của nước, nên nước xà phòng dễ thấm vào các sợi vải khi giặt để làm sạch các sợi vải, …