29b. Jaké síly ovlivňují rozestírání kapalin na povrchu?

29b. Jaké síly ovlivňují rozestírání kapalin na povrchu?
Co je to povrchové napětí? Jak se stanovuje?
Co je to úhel smáčení? Jak se stanovuje?

Rozestírání je uspořádání, kdy se kapalina rozetře ve fázovém rozhraní a vytvoří mezi pevnou látkou s plynnou fází souvislý film. Rozestírání kapalin ovlivňuje povrchové napětí kapalin.

Povrchové napětí je efekt, při kterém se povrch kapalin chová jako elastická fólie a snaží se dosáhnout co možná nejhladšího stavu s minimální plochou. To znamená, že se povrch tekutiny snaží dosáhnout stavu s nejmenší energií. Čím větší je povrchové napětí, tím „kulatější“ je kapička této kapaliny. Povrch kapaliny se tedy chová tak, jako by byl tvořen velmi tenkou pružnou vrstvou, která se snaží stáhnout povrch kapaliny tak, aby měl při daném objemu kapaliny co nejmenší plochu. Pokud by na kapalinu nepůsobily vnější síly. měla by kulový tvar, protože koule má ze všech těles stejného objemu nejmenší povrch. Při působení vnějších sil je situace poněkud složitější. Vždy se však volný povrch kapaliny snaží snížit velikost celkového povrchu na co možná nejmenší možnou míru. To je důvod, proč je hladina klidné vody v otevřené nádobě vodorovná, neboť jakýkoli jiný tvar volné hladiny kapaliny by zvětšil celkový povrch kapaliny. Jsou-li vnější síly velmi malé proti silám povrchového napětí, bude se kapalina snažit zaujmout přibližně kulový tvar. To se děje např. u drobných kapiček tvořících mlhu, u kapek rtuti apod. Povrchové napětí kapaliny definuje sílu, která působí na povrchu kapaliny a je vztažná na jednotku délky. Vzoreček je
γ = df/dl