Калькулятор поверхностного натяжения

Поверхностное натяжение — касательная сила на единицу длины, действующая вдоль границы жидкости. Молекулы внутри жидкости притягиваются во всех направлениях, а молекулы на поверхности испытывают нескомпенсированное притяжение внутрь. Поэтому граница стремится уменьшить свою площадь и ведёт себя подобно натянутой мембране. При известной поверхностной силе F, действующей вдоль эффективной длины контакта L, натяжение равно γ = F / L. Единица СИ — ньютон на метр; в лабораториях часто используют миллиньютон на метр. Эффективная длина должна соответствовать экспериментальной схеме. Для одной линии контакта берут фактическую смоченную длину. Тонкая плёнка с двумя жидкими поверхностями может создавать силу вдоль обеих границ, поэтому эффективная длина может быть вдвое больше физической ширины. Методы пластины Вильгельми, кольца дю Нуи, капиллярного подъёма и висящей капли используют собственные геометрические соотношения и поправки. Этот простой калькулятор предполагает, что сила и суммарная эффективная длина уже известны и подходят для прямой модели «сила на длину». Поверхностное натяжение зависит от жидкости, окружающей фазы, температуры, чистоты и растворённых веществ. У воды около комнатной температуры оно сравнительно высокое, а у многих органических жидкостей ниже. Поверхностно-активные вещества накапливаются на границах и могут существенно снижать натяжение. Поэтому загрязнение сосуда или зонда способно изменить результат измерения. Обычно значения уменьшаются с ростом температуры и приближаются к нулю у критической точки. Используйте расчёт для учебных задач, предварительных экспериментов и наглядного пересчёта силы, длины и натяжения. Убедитесь, что из измеренной силы исключены вес зонда, выталкивающая сила и тара прибора, если метод требует таких поправок. Используйте ньютоны и метры либо заранее переведите обе величины. Значение в динах на сантиметр численно равно значению в миллиньютонах на метр, что удобно при сравнении старых источников. Для калиброванных научных измерений следуйте методике прибора, контролируйте температуру, очищайте все контактные поверхности, повторяйте измерения и указывайте неопределённость, а не полагайтесь только на показанное частное.