Bài 37. Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng

CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

1. Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng

Những lực kéo căng bề mặt của chất lỏng gọi là lực căng bề mặt của chất lỏng.

Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn 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 của chất lỏng và có độ lớn tỉ lệ thuận với độ dài của đoạn đường đó   

\(f=\sigma.l\).

Với \(\sigma\) là hệ số căng mặt ngoài, có đơn vị là N/m.

Hệ số \(\sigma\) phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng, \(\sigma\) giảm khi nhiệt độ tăng.

Nếu màng xà phòng có hai mặt (trên và dưới) thì tổng các lực căng bề mặt của màng này tác dụng lên vòng dây chỉ hình tròn bao quanh vòng có độ lớn bằng 

\(F_c=\sigma.2L=\sigma.2\pi D\)

Với \(L=\pi D\) là chu vi đường tròn nằm trên một mặt của màng giới hạn bởi vòng dây chỉ đường kính \(D\).

2. Hiện tượng dính ướt và không dính ướt

• Nếu thành bình bị dính ướt thì phần mặt chất lỏng ở sát thành bình sẽ bị dịch lên phía trên một chút và có dạng khum lõm
• Nếu thành bình không bị dính ướt thì phần mặt chất lỏng ở sát thành bình sẽ bị kéo dịch xuống phía dưới một chút và có dạng khum lồi

Ứng dụng: Hiện tượng mặt vật rắn bị dính ướt chất lỏng được ứng dụng để làm giàu quặng theo phương pháp “tuyển nổi”.

3. Hiện tượng mao dẫn

Hiện tượng mức chất lỏng ở bên trong các ống có đường kính nhỏ luôn dâng cao hơn, hoặc hạ thấp hơn so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống gọi là hiện tượng mao dẫn.

Các ống trong đó xảy ra hiện tượng mao dẫn gọi là ống mao dẫn.

Hệ số căng mặt ngoài \(\sigma\) càng lớn, đường kính trong của ống càng nhỏ mức chênh lệch chất lỏng trong ống và ngoài ống càng lớn.

Ứng dụng:

• Các ống mao dẫn trong bộ rể và thân cây dẫn nước hoà tan khoáng chất lên nuôi cây.
• Dầu hoả có thể ngấm theo các sợi nhỏ trong bấc đèn đến ngọn bấc để cháy.