Поверхностное натяжение жидкости равно 250 мДж/м2

Работа когезии WK равна
WK = 2∙σЖГ,
где σЖГ – поверхностное натяжение на границе жидкость – газ.
В начальный момент времени
WK,1 = 2∙σ1 = 2∙250 = 500 (мДж/м2).
После добавления ПАВ поверхностное натяжение стало равно
σ2 = σ1/2 = 250 : 2 = 125 (мДж/м2).
Работа когезии стала равна
WK,2 = 2∙σ2 = 2∙125 = 250 (мДж/м2).
Изменение работы когезии равно
∆WK = WK,1 - WK,2 = 500 – 250 = 250 (мДж/м2).
Угол смачивания связан с работой когезии и адгезии уравнением Юнга:
cosθ=2∙WA-WKWK,
где ϴ - краевой угол смачивания;
WA – работа адгезии, мДж/м2;
WK – работа когезии, мДж/м2.
Выразим из уравнения Юнга работу адгезии:
WA=WK∙1+cosθ2.
В начальный момент времени работа адгезии равна
WA,1=500∙1+cos1602=15 (мДж/м2).
После добавления ПАВ работа адгезии стала равна
WA,1=250∙1+cos1002=103 (мДж/м2).
∆WА = WА,2 – WА,1 = 103 – 15 = 88 (мДж/м2).
Ответ: после добавления ПАВ работа когезии уменьшится на 250 мДж/м2; работа адгезии увеличится на 88 мДж/м2.