Для примера рассмотрим ситуацию, при которой образуется цилиндрический мениск жидкости - в жидкость на небольшом расстоянии 2R друг от друга опущены две параллельные вертикальные смачиваемые пластины. На столбик жидкости, поднявшейся между пластинами на высоту h, действует вверх сила поверхностного натяжения 2?l (l ? длина пластин), уравновешивающая силу тяжести
mg = ?•2Rlh•g.
Из равенства
2?l = ?•2Rlh•g
получаем
h = ?/(?gR).
Следовательно, давление в жидкости под поверхностью мениска меньше атмосферного на величину
?р = ?gh = ?/R.
Полусферический мениск возникает в круглом капилляре, опущенном в жидкость. В этом случае условие равновесия столбика жидкости в капилляре с внутренним радиусом R имеет вид
?2?R = mg = ?•?R2h•g,
откуда
?р = ?gh = 2?/R.
Если жидкость не смачивает поверхность, давление под выпуклой поверхностью мениска увеличивается на Величину ?р.
Вообще давление всегда меньше с той стороны мениска, куда обращена выпуклости (искривленная поверхность жидкости ведет себя в этом отношении как упругая пленка). Величину ?р называют лапласовским давлением.
Добавить комментарий