3.2. Šķidruma virsmas īpašības
Šķidrumu no apkārtējās vides atdala robežvirsma, ko sauc par šķidruma brīvo virsmu. Virsmas slāņa tuvumā esošas šķidruma molekulas atrodas citādos apstākļos nekā pārējās šķidruma molekulas. Uz molekulām šķidruma virskārtā darbojas
nekompensēts spēks, kas vērsts uz šķidruma iekšieni. Rezultātā notiek neliela virsmas saraušanās. Rodas virsmas spraigums, kuru var raksturot ar spraiguma spēku.
Spēki, kas darbojas uz molekulu šķidruma iekšienē un pie robežvirsmas.
No enerģētiskā viedokļa šķidrums tiecas ieņemt tādu stāvokli, lai tā virsmas enerģija un līdz ar to arī tā virsmas laukums būtu minimāls. Tāpēc ūdens pilieniem ir sfēriska forma.
Ūdens pilienu forma ir sfēriska, jo vienādu tilpumu gadījumā lodei ir vismazākais virsmas laukums. http://www.alanbauer.com/photogallery/Flora
Virsmas spraiguma koeficients ir fizikāls lielums, kas raksturo šķidruma virsmas slāņa īpašību sarauties. To izsaka ar spēku, kas darbojas uz šķidruma brīvās virsmas robežas garuma vienību. Virsmas spraiguma koeficientu mēra ņūtonos uz metru (N/m) un aprēķina ar formulu
, kur F – virsmas spraiguma spēks, l
– virsmas robežas garums.
Virsmas spraiguma koeficients ir atkarīgs no temperatūras un šķidruma īpašībām.
Ja šķidruma molekulas savstarpēji pievelkas vājāk nekā pievelkas pie cietas vielas molekulām, tad šķidrums slapina šo cieto vielu (piemēram, ūdens uz tīras stikla virsmas). Savukārt, ja šķidruma molekulas savstarpēji pievelkas stiprāk nekā pievelkas pie cietas vielas molekulām, tad šķidrums šo cieto vielu
neslapina (piemēram, ūdens uz parafīna virsmas).
Slapināšanai ir būtiska nozīme ikdienā. Mazgāšanas līdzekļi palielina ūdens slapināšanas spēju.
Mitruma saglabāšanās augsnē, papīra dvieļu spēja uzsūkt ūdeni, ūdens un minerālvielu izplatīšanās augos – tie ir tikai daži piemēri, kur svarīga nozīme ir kapilārajām parādībām.