تطبيق :
الفقاعات :
كثيراً ما نشاهد الفقاعات عند غليان الماء أو عند النفخ في مصاصة مغمورة في محلول الماء والصابون. فكيف تتشكل هذه الفقاعات ؟
من الواضح أنه عند النفخ في المصاصة، تتكون فقاعة الصابون التي هي سطحان كرويان، بينهما طبقة رقيقة من محلول الصابون، والتوتر السطحي دائماً يحاول تقليل المساحة وعليه تنكمش الفقاعة تدريجياً إلى أن تتلاشى، إلا أن استمرار النفخ يعني بذل شغل على الفقاعة الذي يختزن في الفقاعة على شكل طاقة، وتستقر الفقاعة عندما تكون القوة الناشئة عن الضغط في الداخل مساوية لقوى التوتر السطحي، مضافاً إليها القوة الناشئة عن الضغط الجوي، أي أن قوى التوتر السطحي تساوي القوة الناشئة عن فرق الضغط بين داخل الفقاعة وخارجها.

زاوية التماس :
لقد عرفت أن قوى التماسك بين جزيئات السائل هي المسؤولة عن ظاهرة التوتر السطحي، وتعلم أيضاً أن ثمة قوة بين السائل وجدران الوعاء الذي يوجد فيه السائل ، فهل لقوى التلاصق هذه أي أثر في تعلق السائل بجدران الوعاء ؟

لعلك لاحظت أننا عند مناقشة القوى على جزيئات سطح السائل، لم نتعرض للجزيئات في الأطراف، لأن الجزيئات في أطراف السائل تتعرض لقوى إضافية هي قوى التلاصق بينها وبين جدران الوعاء. ولاحظ أن الجزيئات عند الحواف تتعرض لقوى تماسك محصلتها تميل بزاوية 45ْ درجة عن سطح السائل إلى الأسفل، إضافة إلى قوى التلاصق باتجاه عمودي على جدار الوعاء، والسؤال الآن: كيف سيكون سلوك الجزيئات في هذه المنطقة تحت تأثير هذه القوى ؟
ومن الواضح أنه إذا كانت قوى التماسك أكبر من قوى التلاصق، فإنها ستجذب الجزيئات إلى داخل السائل وبذلك ، يكون سطح السائل عند الجدار على النحو المبين في الشكل :

لاحظ تحدب سطح السائل عند الجدار بفعل قوى التلاصق، ويطلق على الزاوية بين الجدار والمماس لسطح السائل عند نقطة اتصاله بالجدار اسم  " زاوية التماس".
إن زاوية التماس المنفرجة ، تعني أن قوى التماسك أكبر بكثير من قوى التلاصق، وفي هذه الحالة، لا تنتشر جزيئات السائل على الجدار، ولا تبللها ، بل تتجمع على بعضها ، فإذا كانت المادة قليلة، كونت قطرات منفصلة، كما يلاحظ ذلك في الزئبق مع الزجاج والماء مع الزبدة، أما إذا كانت قوى التلاصق أكبر بكثير من قوى التماسك ، فإن سطح السائل يتقعر إلى الأعلى عند اتصاله بالجدار، وهذا يعني صعود بعض  الجزيئات على الجدار، مثل الماء مع الزجاج وفي هذه الحالة تكون زاوية التماس حادة.

قيم زوايا التماس لبعض السوائل مع عدد من المواد الصلبة

السائل	الجدار	الزاوية
ناء	زجاج	صفر
ايثر	زجاج	صفر
غليسرين	زجاج	صفر
ماء	بارافين ( الشمع )	107 ْ
كحول	زجاج	صفر
زئبق	زجاج	140 ْ

 

رجوع

اكتبوا لنا ملاحظاتكم واستفساراتكم
تحرير : المدرسة العربية  www.schoolarabia.net	اعداد : المدرسة العربية
	تاريخ التحديث  تموز 2002