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Flüssigkeit kondensierte Form der Materie molekulare Kräfte zwischen den mikroskopischen Teilchen (Atome, Moleküle) Beispiel Wasser: = 4·10 -10 Pa -1 V/V.

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Präsentation zum Thema: "Flüssigkeit kondensierte Form der Materie molekulare Kräfte zwischen den mikroskopischen Teilchen (Atome, Moleküle) Beispiel Wasser: = 4·10 -10 Pa -1 V/V."—  Präsentation transkript:

1 Flüssigkeit kondensierte Form der Materie molekulare Kräfte zwischen den mikroskopischen Teilchen (Atome, Moleküle) Beispiel Wasser: = 4· Pa -1 V/V = 4·10 -5 bei Druck von 10 5 Pa=1 bar Flüssigkeiten sind elastisch hart! Größe solcher Kräfte: Kompressibilität der Flüssigkeit Unterschied Laplace-Gesetz inner-(intra-) molekulare Kräfte zwischen-(inter-) molekulare Kräfte 2.3 Molekulare Kräfte (in Flüssigkeiten) Kräfte zwischen zwei polierten Glasflächen als Modell für zwei benachbarte Flüssigkeitsschichten Kohäsion Kontakt Gewicht mit 10kg 100N Zerreißfestigkeit einer Flüssigkeitssäule

2 Oberfläche Kohäsion intermolekulare Kräfte Kräfte auf ein Molekül durch die umgebenden Moleküle Spannen einer Oberfläche z.B. Lamelle b F x Wenn Vor- und Rückseite der Lamelle beachtet wird, ist dieser Ausdruck 2. Mikroskopische Betrachtung 0 R F R R F F x mittlere Schichtdicke Beispiel (H 2 O) = 7.3·10 -2 J/m 2 Arbeitsleistung zur Vergrößerung der Oberfläche Oberflächenspannung Schwimmende Rasierklinge

3 PipettenendeTropfen reißt ab, wenn: Schwerkraft > Kraft durch Oberflächenspannung Material Geometrie Beispiel Wasser (20°C) = 7,3·10 -2 J/m 2 r =1 mm Innendruck p =14,6 Pa = 0,1 mmHg ziemlich klein sehr kleiner Tropfen (Modell: ein Molekül umgeben von einer Schicht Moleküle) R 2Å = 2· m p = 7,3·10 8 Pa 10 4 bar, etwa eine Wassersäule von 100km Schwerkraft des Tropfens nur 2Å Säule molekularen Kräfte sind groß gegenüber Schwerkraft Druck in der Kugel durch Oberflächenspannung: r Volumenvergrößerung Hubarbeit: p· V Oberflächenvergrößerung Oberflächenenergie: A Tropfenform: Kugel, wenn frei schwebend Hg Oberflächenspannung und Tropfenbildung

4 0 Sekunden 205 Tropfen 10 Sekunden 78 Tropfen 20 Sekunden 29 Tropfen 30 Sekunden 15 Tropfen 40 Sekunden 5 Tropfen 50 Sekunden 2 Tropfen 60 Sekunden 1 Tropfen Statistische Verkleinerung der Gesamtoberfläche Minimum der Oberflächenenergie Hg-Tropfen Video

5 Zwischen-(inter-) molekulare Kräfte zwischen Grenzflächen unterschiedlicher Materialien Gleichgewicht zwischen Kohäsion und Adhäsion Form der Grenzflächen benetzend nicht benetzend unvollkommen benetzend Adhäsion>>Kohäsion Adhäsion<Kohäsion Wasser/GlasQuecksilber Hg /Glas Kapillarkräfte: Spezialfall von Kohäsion und Adhäsion biologische Systeme Hg/Glas H 2 O/Glas Aszension Depression Meniskus Adhäsion Saugfähigkeit Zellstoff


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