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].
Модуль силы равен 5.4 мкН и направлена от заряда q₃ к заряду q₁ .
Объяснение:
Дано:
q₁ = 2 нКл = 2·10⁻⁹ Кл
q₂ = 4 нКл = 4·10⁻⁹ Кл
q₃ = -3 нКл = -3·10⁻⁹ Кл
d = 20 см = 0,2 м
r₁₃ = r₂₃ = 0.5d = r = 0,1 м
k = 9·10⁹ Н·м²/Кл²
Найти:
F - результирующую силу, действующую на заряд q₃
Пусть заряды q₁ q₂ q₃ находится на одной вертикальной прямой, причём заряд q₁ находится вверху, заряд q₂ внизу, а заряд q₃ между ними.
Сила взаимодействия зарядов q₁ и q₃, действующая на заряд q₃, направлена вниз и равна
Сила взаимодействия зарядов q₂ и q₃, действующая на заряд q₃, направлена вверх и равна
Результирующая сила F, действующая на заряд q₃, направлена вверх и равна
F = F₂₃ - F₁₃ = 10.8 - 5.4 = 5.4 (мкН).
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].