Капиллярные явления

Жидкость которая растекается тонкой пленкой по твердому телу называют смачивающей данное тело

Жидкость которая стягивается в каплю на поверхности твердого тела называется не смачивающей данное тело

Рассмотрим каплю жидкости на поверхности твердой пластины Линия ограничивающая поверхность капли на пластине является границей поверхностей трех тел - жидкости твердого тела и газа На каждый элемент границы действуют три силы и из условия его равновесия в проекции на горизонтальную ось можно записать Fтг = Fжт + Fжг Cos() откуда

Cos() = (119)

где  - краевой угол

Если Cos() > 0 (краевой угол острый) то жидкость смачивает твердое тело; если Cos() < 0 (краевой угол тупой) то жидкость не смачивает твердое тело

Если Fтг - Fжт > Fжг то условие равновесие не может быть выполнено (так как косинус не может быть больше единицы) Это означает что жидкость полностью смачивает твердое тело отделяя его поверхность от газа

задание В чем состоит процесс флотации ?

На границе с твердым телом смачивающие и не смачивающие жидкости образуют кривые поверхности - мениски - соответственно с острым или тупым краевым углом

Если жидкость смачивает тонкую трубку (капилляр) то ее уровень становится выше чем в сосуде; если не смачивает - то уровень ниже Такие явления называются капиллярными

Подъем жидкости в капилляре происходит из-за того что в начальный момент сила поверхностного натяжения действующая вдоль стенок капилляра вертикально вверх (при полном смачивании) больше силы тяжести действующей на жидкость в капилляре Подъем жидкости заканчивается при условии равенства этих сил mg = 2  r   где r - радиус капилляра Откуда высота подъема жидкости

h = 2  /  g r (120)

задание Приведите примеры капиллярных явлений в природе

Кристаллические тела

Кристаллы - это твердые тела атомы и молекулы которых занимают определенные упорядоченные положения в пространстве

Одним из основных свойств кристаллов является зависимость его физических свойств от направления Это свойство называется анизотропией

Для наглядного представления внутренней структуры кристалла применяют способ его изображения с помощью пространственной кристаллической решетки представляющей расположение центров атомов или молекул данного кристалла в пространстве

В каждом кристалле можно указать три направления вдоль которых кристаллическая решетка может переносится так что она переходит сама в себя Такие переносы называются трансляциями При этом можно выделить параллелепипед наименьших размеров при трансляции которого вместе с частицами находящимися внутри него можно получить всю кристаллическую решетку

Этот параллелепипед называется элементарной ячейкой кристалла

Кристаллы

монокристаллы	поликристаллы
Это одиночные кристаллы имеющие макроскопическую упорядоченную решетку (дальний порядок)	Представляют собой совокупность сросшихся друг с другом хаотически расположенных маленьких монокристаллов (ближний порядок)

Превращение кристаллов одного и того же вещества с различным типом решетки друг в друга происходит в соответствии с фазовыми переходами которые были рассмотрены ранее

На рисунке изображена фазовая диаграмма На этой диаграмме видно что для превращения жидкости или пара в алмаз или графит необходимы различные внешние условия давление и температура

При этом получаются два различных по физическим свойствам состояния одного вещества ( Алмаз - одно из самых твердых тел тогда как графит легко крошится под воздействием даже легкого нажима на карандаш)

Кроме кристаллов и жидкостей существует “промежуточное“ состояние вещества которое называется аморфным

У аморфных тел упаковка частиц сохраняет ближний порядок - это переохлажденные жидкости Вследствие этого аморфные тела - изотропны те физические свойства этих тел одинаковы по всем направлениям

задание Приведите примеры аморфных тел встречающихся в природе