Поверхневий натяг води ми можемо спостерігати в багатьох природних явищах.
Приклади поверхневого натягу води
Для кращого розуміння поверхневого натягу води наведемо кілька його проявів у реальному житті.
Вода капає. Коли ми бачимо як вода з кінчика крана капає, а не ллється, – це поверхневий натяг води.
Краплі дощу в польоті. Коли крапля дощу в польоті приймає округлу злегка витягнуту форму – це поверхневий натяг води.
Куляста форма води. Коли вода на водонепроникній поверхні набуває кулястої форми – це поверхневий натяг води.
Ряб на воді. Ряб, що виникає під час подуву вітру на поверхні водойм, так само є проявом поверхневого натягу води.
Вода в космосі. Вода в космосі набуває кулястої форми завдяки поверхневому натягу.
Водомірка. Комаха водомірка тримається на поверхні води завдяки саме цій властивості води.
Голка на воді. Якщо на поверхню води акуратно покласти голку, вона плаватиме.
Рідини різної густини. Якщо в склянку по черзі налити рідини різної густини та кольору, ми побачимо, що вони не змішуються.
Мильні бульбашки. Райдужні мильні бульбашки, так само є чудовим проявом поверхневого натягу.
Поверхневий натяг – це…
Велика медична енциклопедія
Поверхневий натяг (П. н.) – це сила тяжіння, з якою кожна ділянка поверхневої плівки (вільної поверхні рідини або ж будь-якої поверхні розділу двох фаз) діє на суміжні частини поверхні. Внутрішній тиск і П. н. Поверхневий шар рідини поводиться, як еластична розтягнута мембрана. Згідно з уявленням, розвиненим головним чином Лапласом (Laplace), ця властивість рідких поверхонь залежить від молекулярних сил тяжіння, які швидко зменшуються з відстанню. Усередині однорідної рідини сили, що діють на кожну молекулу з боку молекул, які її оточують, взаємно врівноважуються. Але поблизу поверхні рівнодійна сил молекулярного тяжіння спрямована всередину; вона прагне втягнути поверхневі молекули в товщу рідини. Внаслідок цього весь поверхневий шар подібно до пружної розтягнутої плівки чинить на внутрішню масу рідини в напрямку, нормальному до поверхні, вельми значний тиск. За підрахунками, цей “внутрішній тиск”, під яким перебуває вся маса рідини, досягає кількох тисяч атмосфер. Він зростає на опуклій поверхні і зменшується на увігнутій. Через прагнення вільної енергії до мінімуму всяка рідина прагне прийняти форму, за якої її поверхня – місце дії поверхневих сил – має найменшу можливу величину. Що більша поверхня рідини, то більшу площу займає її поверхнева плівка, то значніший запас вільної поверхневої енергії, що звільняється під час її скорочення. Натяг, з яким кожна ділянка поверхневої плівки, що скорочується, діє на суміжні частини (у напрямі, паралельному до вільної поверхні), називається П. н. На відміну від еластичного напруження пружного розтягнутого тіла, П. н. не слабшає в міру стиснення поверхневої плівки. … Поверхневий натяг дорівнює роботі, яку потрібно зробити, щоб збільшити вільну поверхню рідини на одиницю. П. н. спостерігається на межі рідини з газом (також і з власною парою), з іншою рідиною, що не змішується, або ж із твердим тілом. Точно так само і тверде тіло має П. н. на межі з газами і рідинами. На відміну від П. н., яке рідина (або тверде тіло) має на своїй вільній поверхні, що межує з газоподібним середовищем, натяг на внутрішньому кордоні двох рідких (або рідкої і твердої) фаз зручно позначити спеціальним терміном – прийнятим у німецькій літературі, терміном “прикордонний натяг” (Grenzflachenspannung). Якщо в рідині розчинено речовину, що знижує її П. н., то вільна енергія зменшується не лише шляхом зменшення величини прикордонної поверхні, а й за допомогою адсорбції: поверхнево-активна (або капілярноактивна) речовина збирається в підвищеній концентрації в поверхневому шарі…
Велика медична енциклопедія. 1970
Підсумувати все вищесказане можна таким чином – молекули, які перебувають на поверхні будь-якої рідини, зокрема й води, притягуються іншими молекулами всередину рідини, внаслідок чого і виникає поверхневий натяг. Унаслідок цього поверхневий шар і поводиться як пружна мембрана. Підкреслимо, що це спрощене розуміння цієї властивості.
Поверхневий натяг води – коефіцієнт поверхневого натягу
Політехнічний термінологічний тлумачний словник
Коефіцієнт поверхневого натягу – лінійна густина сили поверхневого натягу на поверхні рідини або на межі розділу двох рідин, що не змішуються.
Політехнічний термінологічний тлумачний словник. Складання: В. Бутаков, І. Фаградянц. 2014
Нижче ми наведемо значення коефіцієнта поверхневого натягу (К. П. Н.) для різних рідин за температури 20°C:
К. П. Н. ацетону – 0.0233 Ньютон / Метр;
К. П. Н. бензолу – 0.0289 Ньютон / Метр;
К. П. Н. води дистильованої – 0.0727 Ньютон / Метр;
К. П. Н. гліцерину – 0.0657 Ньютон / Метр;
К. П. Н. гасу – 0.0289 Ньютон/Метр;
К. П. Н. ртуті – 0.4650 Ньютон / Метр;
К. П. Н. етилового спирту – 0.0223 Ньютон / Метр;
К. П. Н. ефіру – 0.0171 Ньютон / Метр.
Коефіцієнти поверхневого натягу води
Коефіцієнт поверхневого натягу залежить від температури рідини. Наведемо його значення за різних температур води.
За температури 0°C – 75,64 σ, 10-3 Ньютон/Метр;
За температури 10°C – 74,22 σ, 10-3 Ньютон/Метр;
За температури 20°C – 72,25 σ, 10-3 Ньютон / Метр;
За температури 30°C – 71,18 σ, 10-3 Ньютон / Метр;
За температури 40°C – 69,56 σ, 10-3 Ньютон / Метр;
За температури 50°C – 67,91 σ, 10-3 Ньютон / Метр;
За температури 60°C – 66,18 σ, 10-3 Ньютон / Метр;
За температури 70°C – 64,42 σ, 10-3 Ньютон / Метр;
За температури 80°C – 62,61 σ, 10-3 Ньютон / Метр;
За температури 90°C – 60,75 σ, 10-3 Ньютон / Метр;
За температури 100°C – 58,85 σ, 10-3 Ньютон / Метр.
