Ртуть, помещенная на поверхности твердого тела, не всегда образует круглые капли. Очистим цинковую пластинку от окислов, протерев ее тряпкой, смоченной в слабой серной кислоте, и поместим на нее капельку ртути (рис. 411). Мы увидим, что капелька ртути растечется по цинковой пластинке, причем общая поверхность капельки, несомненно, увеличится.
Капля анилина в опыте, изображенном на рис. 403, имеет шарообразную форму тоже только тогда, когда она не касается стенки стеклянного сосуда. Стоит ей коснуться стенки, как она тотчас прилипает к стеклу, растягиваясь по нему и приобретая большую общую поверхность.
Чем же объясняется эта разница? Вспомним, что стремление молекул жидкости уйти внутрь жидкости и уменьшить поверхность, отделяющую жидкость от газа, объясняется тем, что молекулы жидкости почти не притягиваются молекулами газа (молекул газа слишком мало).
Рис. 411. Растекание ртути по очищенному цинку
В случае соприкосновения с твердым телом силы сцепления молекул жидкости с молекулами твердого тела начинают играть существенную роль. Поведение жидкости будет зависеть от того, что больше: сцепление между молекулами жидкости или сцепление молекул жидкости с молекулами твердого тела. В случае ртути и стекла силы сцепления между молекулами ртути и стекла малы по сравнению с силами сцепления между молекулами ртути, и ртуть собирается в каплю. В случае же воды и стекла (или ртути и цинка) силы сцепления между молекулами жидкости и твердого тела превосходят силы сцепления, действующие между молекулами жидкости, и жидкость растекается по твердому телу.
Чтобы проверить правильность этих рассуждений, сделаем такой опыт. Возьмем стеклянную пластинку с приклеенным к ней сверху крючком. Положим ее на поверхность
Рис. 412. а) Чистая стеклянная пластинка, отрываясь от поверхности ртути, не уносит с собой ртути. б) Та же пластинка, отрываясь от поверхности воды, покрывается пленкой воды
ртути и будем тянуть за крючок, пока пластинка не оторвется от ртути. При этом пластинка оторвется от ртути совершенно чистой, не унося с собой ртути (рис. 412, а). Это показывает, что сцепление между молекулами стекла и ртути меньше, чем между молекулами ртути. Здесь дело обстоит так же, как с растягиваемой цепью, которая рвется там, где у нее самое слабое звено.
Если же вместо ртути взять воду и повторить тот же опыт, то заметим, что оторванная стеклянная пластинка покрыта водой (рис. 412, б). В этом случае разрыв происходит между молекулами воды, а не между водой и стеклом. Значит, силы сцепления между водой и стеклом больше, чем силы сцепления частиц воды между собой. В первом случае мы называем жидкость не смачивающей твердое тело (ртуть — стекло, вода — парафин), во втором — смачивающей (ртуть — цинк, вода — стекло). Отсюда следует, что, говоря о поверхности жидкости, надо иметь в виду не только поверхность, где жидкость граничит с воздухом, но также и поверхность, граничащую с другими жидкостями или с твердыми телами. В частности, когда жидкость налита в сосуд, то большая часть ее поверхности граничит со стенками сосуда.
В зависимости от того, смачивает ли жидкость стенки сосуда или не смачивает, форма поверхности жидкости у места соприкосновения с твердой стенкой и газом имеет разный вид. В случае ртути в стеклянном сосуде или воды в сосуде, стенки которого покрыты слоем парафина, форма поверхности у края круглая, выпуклая (рис. 413). Это объясняется тем, что в данном случае силы сцепления между молекулами ртути превосходят силы сцепления ртути со стенками, и ртуть, стремясь стянуться, частично отходит от
Рис. 413. Так располагается у стеклянной стенки ртуть (увеличено)
Рис. 414. Так располагается у стеклянной стенки вода (увеличено)
Рис. 415. Применение стеклянной палочки для наливания воды в сосуд с узким горлом
стекла. В других случаях (вода в чистом стеклянном или металлическом сосуде) жидкость у края принимает форму, показанную на рис. 414. При этом притяжение жидкости стенками превосходит притяжение между молекулами жидкости, и жидкость подтягивается к стеклу, стремясь растечься по нему.
Первоисточник http://www.physel.ru/-mainmenu-16/mainmenu-21/258-s-253-.html
