Пове́рхностное натяже́ние — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объём системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными. Поверхностное натяжение имеет двойной физический смысл — энергетический (термодинамический) и силовой (механический). Энергетическое (термодинамическое) определение: поверхностное натяжение — это удельная работа увеличения поверхности при её растяжении при условии постоянства температуры. Силовое (механическое) определение: поверхностное натяжение — это сила, действующая на единицу длины линии, которая ограничивает поверхность жидкости[1].
Поверхностное натяжение имеет двойной физический смысл — энергетический (термодинамический) и силовой (механический). Энергетическое (термодинамическое) определение: поверхностное натяжение — это удельная работа увеличения поверхности при её растяжении при условии постоянства температуры. Силовое (механическое) определение: поверхностное натяжение — это сила, действующая на единицу длины линии, которая ограничивает поверхность жидкости[1].
Дано :
р = 400 кПа = 400000 Па
F1 ( сила действующая на меньший поршень ) = 200 Н
S2 ( площадь большего поршня ) = 0,04 м²
a ) F2 ( сила действующая на больший поршень ) - ?
б ) S2 / S1 ( площадь меньшего поршня ) - ?
p = p1 = p2 = const = 400000 Па
р = F / S
F = pS ; S = F / p
а ) F2 = p * S2
F2 = 400000 * 0,04 = 16000 Н = 16 кН
б ) S1 = F1 / p
S1 = 200 / 400000 = 0,0005 м²
выигрыш в силе гидравлической машины равен отношению площадей большего поршня к меньшему
S2 / S1 = 0,04 / 0,0005 = 80 раз
ответ : а ) 16 кН
б ) 80 раз