0000081 (4)

Ciśnienie powierzchniowe. Prawo Laplacc'a. Stany powierzchniowe powodują, że pod zakrzywioną powierzchnią cieczy panuje ciśnienie inne jak pod płaską. W przypadku powierzchni wypukłych na ciecz działa ciśnienie większe, a w przypadku powierzchni wklęsłych — mniejsze, jak przy powierzchniach płaskich. Wartość nadwyżki ciśnienia ula cieczy w kształcie kuli wyraża wzór Laplace’a:

P

3.20

Dla wyprowadzenia lego wzoru załóżmy, że promień r kuli zawierającej ciecz zwiększono o dr, jej powierzchnia zwiększy się wtedy o:

dS = 4-(r + dr)²—4Trr²

stąd

d S = 8-rdr

czyli energia powierzchniowa wzrośnie o:

d W = o dó’ = aSrrrdr

Praca związana ze wzrostem objętości o d V = 4rr²dr przy ciśnieniu p wynosi:

d W = p d V = p 4—r²dr Przez porównanie otrzymuje się wzór 3.20.

Dla powierzchni cieczy o różnych krzywiznach wzór Laplace’a przyjmuje postać:

gdzie:

A’, i R . oznaczają promienie krzywizny powierzchni cieczy w dwóch do siebie prostopadłych przekrojach (ryc. 3.17).

Dla walca: R₂ — <x> jest:

P

3.21

Wzór Laplace’a ma duże zastosowanie w biofizyce, na przykład w ocenie ciśnienia w naczyniu krwionośnym, w pęcherzykach płucnych itp.

Zjawisko adsorpcji. Adsorpcja polega na gromadzeniu się jakiejś substancji na powierzchni ciała. Zjawisko to wiąże się także ze stanami powierzchniowymi. W odróżnieniu absorpcja polega na pochłanianiu substancji w całej objętości ciała absorbującego. Zjawisko adsorpcji i absorpcji obejmuje się niekiedy wspólną nazwą sorpcji.

Ze zjawiskiem adsorpcji spotykamy się, gdy siły międzycząstcczkowe rozpuszczalnika są większe od sił międzycząsteczkowych ciała rozpuszczanego. Substancja rozpuszczana gromadzi się wtedy na powierzchni rozpuszczalnika, powierzchnia ta wzbogaca się substancją adsorbowaną. Jeżeli ciałem adsorbującym jest ciecz, warstwa adsorbowana zmniejsza napięcie powierzchniowe cieczy, na przykład kwasy tłuszczowe na powierzchni wody

88