Кратко: смачивание зависит от того, какие силы притяжения сильнее: между молекулами жидкости и твёрдого тела или между самими молекулами жидкости. Если жидкость сильнее притягивается к поверхности, она растекается и смачивает её. Если сильнее притягиваются молекулы жидкости друг к другу, жидкость собирается в капли и поверхность не смачивает.
Пересказ
Молекулы могут взаимодействовать не только с молекулами того же вещества, но и с молекулами других веществ.
Если стеклянную пластинку положить на воду и затем оторвать, она окажется покрыта водой. Это значит, что вода сильнее притягивается к стеклу, чем её молекулы друг к другу. Поэтому вода смачивает стекло.
Если вместо воды взять ртуть, стекло останется чистым. Молекулы ртути притягиваются друг к другу сильнее, чем к стеклу, поэтому ртуть не смачивает стекло. Она также не смачивает кожу, дерево и пластмассу.
Вода не смачивает жирные поверхности. Поэтому перья водоплавающих птиц покрывают жиром: вода не проникает к пуху, и птицы остаются сухими. Нефть, наоборот, смачивает перья, из-за чего птицы теряют способность летать и сохранять тепло. Вода также не смачивает поверхности, покрытые воском, например листья некоторых растений.
Смачивание — это растекание жидкости по поверхности твёрдого тела. Оно происходит, когда притяжение между молекулами жидкости и твёрдого тела больше, чем притяжение молекул жидкости друг к другу.
Если жидкость не смачивает поверхность, она принимает форму выпуклой капли.
У стенок сосуда поверхность жидкости может иметь разную форму:
- при смачивании она изгибается вогнуто;
- при несмачивании — выпукло.
Очень узкую трубку называют капилляром. В капиллярах смачивающая жидкость поднимается выше своего уровня в широком сосуде, а несмачивающаяся опускается ниже. Подъём или опускание жидкости в узких трубках называют капиллярными явлениями. Их высота зависит от вида жидкости и радиуса капилляра.
Капиллярные явления важны в природе и технике: по капиллярам растения получают воду и питательные вещества из почвы. Чтобы уменьшить испарение влаги, почву рыхлят и разрушают капилляры. Бумага, дерево и ткань впитывают воду благодаря своим мелким порам. Для защиты материалов от влаги используют гидроизоляцию и грунтовки.
Проверка на примерах:
| Жидкость и поверхность | Результат |
|---|---|
| Вода и стекло | смачивание, вогнутая поверхность |
| Ртуть и стекло | несмачивание, выпуклая поверхность |
| Вода и жирная поверхность | несмачивание |
| Вода в тонком стеклянном капилляре | поднимается |
