Поверхнева енергія |
Розмірність |
![{\displaystyle {\mathsf {L}}^{2}{\mathsf {M}}{\mathsf {T}}^{-2}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/32eb0714136a2ff98e05402ba7a37a9a5e3d919a) |
Поверхне́ва ене́ргія — енергія, яка потрібна на виконання роботи зі збільшення площі поверхні на одиницю.
Вимірюється в Дж/м2 або в ерг/см2.
Фізична природа
За фізичною сутністю поверхнева енергія — це надлишкова енергія поверхневого шару на межі двох фаз, зумовлена різницею міжмолекулярних взаємодій в цих фазах.
Поверхневі атоми твердого тіла або рідини взаємодіють з меншою кількістю сусідів, ніж аналогічні атоми всередині. Наприклад, у кристалі поверхневі атоми утворюють меншу кількість хімічних зв'язків. Тому ці атоми мають вищу енергію, ніж середня енергія атомів в об'ємі. При збільшенні кількості поверхневих атомів енергія тіла зростає. Якщо атоми мають достатню рухливість, як, наприклад, у рідині, то вони переміщатимуться таким чином, щоб потрапити в об'єм. При цьому форма, яку займає рідина змінюватиметься, мінімізуючи площу поверхні. В невагомості рідина прагне сформуватися в кулю. В умовах гравітації оптимальна форма краплі рідини може бути несферичною.
На границі між рідиною й твердим тілом енергія поверхневих атомів рідини може зростати, якщо вони сильніше притягатимуться до атомів твердого тіла, ніж до інших атомів рідини. В такому випадку говорять, що тверде тіло змочується рідиною. У випадку змочування рідина намагатиметься максимізувати поверхню контакту з твердим тілом — крапля розпливатиметься.
Див. також
Література
Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — ISBN 57740-0828-2.