· voľný povrch kvapaliny sa správa podobne ako tenká pružná blana
· vysvetlenie:
· molekuly vo vnútri kvapaliny na seba navzájom pôsobia príťažlivými silami
· okolo každej molekuly možno myšlienkovo opísať guľu s takým polomerom (približne 1 nm), že sily, ktorými na
túto vybranú molekulu pôsobia molekuly ležiace mimo tejto gule, sú zanedbateľné
· túto myslenú guľu nazývame sféra molekulového pôsobenia
· keď je molekula a jej sféra molekulového pôsobenia vnútri kvapaliny, potom výslednica príťažlivých síl, ktorými
molekuly v tejto sfére pôsobia na uvažovanú molekulu, je nulová
· keď je však molekula bližšie k povrchu kvapaliny než je polomer jej sféry molekulového pôsobenia, potom je
výslednica príťažlivých síl kolmá na voľný povrch kvapaliny a má smer dovnútra kvapaliny (molekuly plynu nad
povrchom kvapaliny síce tiež pôsobia na vybranú molekulu príťažlivými silami, no menšími)
· vrstva molekúl, ktorých vzdialenosť od voľného povrchu kvapaliny je menšia než polomer sféry molekulového
pôsobenia, nazýva sa povrchová vrstva kvapaliny
· platí teda: na každú molekulu, ktorá leží v povrchovej vrstve kvapaliny, pôsobia susedné molekuly výslednou
príťažlivou silou, ktorá má smer dovnútra kvapaliny ⇒ pri posunutí molekuly do povrchovej vrstvy kvapaliny treba
vykonať prácu ⇒ molekula v povrchovej vrstve kvapaliny má väčšiu potenciálnu energiu vzhľadom ne ostatné
molekuly ⇒ povrchová vrstva má energiu, ktorá sa nazýva povrchová energia E a je jednou zo zložiek potenciálnej
energie kvapaliny
· keď sa zmení povrch kvapaliny daného objemu o hodnotu DS, zmení sa povrchová energia o hodnotu DE = σ DS
· veličina σ [N . m-1]sa nazýva povrchové napätie a závisí od druhu kvapaliny a prostredia nad voľným povrchom
kvapaliny (so zvyšujúcou sa teplotou sa povrchové napätie zmenšuje
· kvapalina daného objemu má snahu nadobúdať tvar, ktorého povrch je čo najmenší, aby bola aj povrchová energia čo
najmenšia ⇒ nadobúdajú tvar gule (napr. kvapky)