Яан Калда. Термодинамика · раздел книги

Калда, термодинамика: задача 25

Условие

У некоторых природных материалов (например, у листьев лотоса), а также у материалов с современными нанотехнологическими покрытиями краевой угол жидкостей увеличен благодаря микроструктуре поверхности: на ней есть микроскопические «ворсинки», которые удерживают капли на своих кончиках и тем самым уменьшают площадь контакта между жидкостью и твёрдым материалом. Если видимая площадь контакта капли с такой поверхностью равна \(A\), а настоящая площадь контакта, обусловленная микроскопическими ворсинками, равна \(rA\), где \(r = 0{,}006\), то чему равен краевой угол? Считайте, что без «ворсинок» краевой угол был бы равен \(\alpha_0 = 110^\circ\).

▶Подсказка и ответСкрыть
Подсказка и ответ

Подсказка. Примените тот же подход, который использовался при выводе выражения для краевого угла через поверхностные натяжения, но имейте в виду, что площадь контакта твёрдого тела с жидкостью теперь меньше.

Ответ. \(175^\circ\)

Следующая задача 26 →