Межмолекулярное расстояние в поверхностном слое жидкости

[warlock66613]

wrest в сообщении #1345705 писал(а):

вертикальные (из глубины наружу) и горизонтальные (касательные к поверхности) межмолекулярные расстояния как-то могут существенно отличаться для верхних молекул?

Если они не будут различаться, я не вижу, как равнодействующая сила может быть нулевой.

[wrest]

Попался на глаза вот такой ролик на ютубе.
В ролике астронавт на МКС кидает в шарик воды таблетку (наверное витамин С, не знаю) шипучую.
Таблетка там растворяется, шипит, и так далее.
В итоге шарик воды превращается в газированный шарик воды.
Вот ролик: https://www.youtube.com/watch?v=GHDBWhB1tPs
Вот кадр из ролика:

Вопрос: а почему поверхностное натяжение не стягивает всю эту воду в один сплошной шар?

[realeugene]

wrest в сообщении #1353883 писал(а):

Вопрос: а почему поверхностное натяжение не стягивает всю эту воду в один сплошной шар?

А куда газу деваться?

[wrest]

realeugene в сообщении #1353892 писал(а):

А куда газу деваться?

В смысле куда? МКС большая, там есть куда деться, можно в какую-то дырку в корпусе -- и в космос. Что должно произойти: поверхностное натяжение воды должно бы стянуть всю воду в сплошной шар, поскольку так воде быть энергетически выгоднее (ну по крайней мере так ведь об этом говорят когда говорят о поверхностном натяжении). Может, просто времени мало дали и если ролик продолжить то так все и будет? Или это (газированное) состояние стабильное?

Хотел бы еще обратить внимание, что судя по бликам, поверхность шара
-- гладкая, а не щербатая.
-- таки шарообразная.

[DimaM]

wrest в сообщении #1353883 писал(а):

Вопрос: а почему поверхностное натяжение не стягивает всю эту воду в один сплошной шар?

Сдается мне, там какое-то ПАВ присутствует. Вот и получается устойчивая пена.

[Geen]

wrest в сообщении #1353898 писал(а):

Или это (газированное) состояние стабильное?

Вы вылетающие брызги видели?

[Pphantom]

wrest в сообщении #1353898 писал(а):

В смысле куда? МКС большая, там есть куда деться, можно в какую-то дырку в корпусе -- и в космос.

Имеется в виду газ, находящийся внутри пузыря в шарике.

wrest в сообщении #1353898 писал(а):

поверхностное натяжение воды должно бы стянуть всю воду в сплошной шар, поскольку так воде быть энергетически выгоднее (ну по крайней мере так ведь об этом говорят когда говорят о поверхностном натяжении).

Может быть, стоит внимательно прочитать то, что в таких случаях говорят? Вместе с условиями, при которых это так.

wrest в сообщении #1353898 писал(а):

Хотел бы еще обратить внимание, что судя по бликам, поверхность шара
-- гладкая, а не щербатая.
-- таки шарообразная.

Естественно.

[wrest]

Geen в сообщении #1353904 писал(а):

Вы вылетающие брызги видели?

Видел конечно, поэтому и спрашиваю -- если так оставить, все пузыри в итоге выйдут? Или газированное состояние стабильное?

DimaM в сообщении #1353902 писал(а):

Сдается мне, там какое-то ПАВ присутствует. Вот и получается устойчивая пена.

Ну что там в шипучих таблетках обычно, наверное то и присутствует. Мел например. Хотя более-менее прозрачная вода-то получилась.

-- 14.11.2018, 12:25 --

Pphantom в сообщении #1353906 писал(а):

Имеется в виду газ, находящийся внутри пузыря в шарике.

Всем будет лучше если газ выйдет, все достигнут того к чему стремятся: у воды сократится поверхность, газ расширится до пределов сосуда (МКС).

[realeugene]

wrest в сообщении #1353913 писал(а):

Видел конечно, поэтому и спрашиваю -- если так оставить, все пузыри в итоге выйдут? Или газированное состояние стабильное?

Думаю, есть два процесса, делающие это состояние не полностью стабильным. Диффузия углекислого газа из пузырьков в окружающее пространство и броуновское движение пузырьков в капле, приводящее к их выходу на поверхность рано или поздно. Но нет главной причины выходя пузырьков из толщи воды на Земле: архимедовой силы. Поэтому, процессы выхода пузырьков из капли не особо быстрые.

-- 14.11.2018, 12:52 --

wrest в сообщении #1353913 писал(а):

Всем будет лучше если газ выйдет, все достигнут того к чему стремятся: у воды сократится поверхность, газ расширится до пределов сосуда (МКС).

Для пузырька нет разницы, где именно он находится внутри капли. То есть энергия системы не зависит от положения пузырька. Значит, на графике энергии системы есть плато, и это состояние пузырька внутри капли метастабильное с большим временем распада.

[DimaM]

wrest в сообщении #1353913 писал(а):

Всем будет лучше если газ выйдет, все достигнут того к чему стремятся: у воды сократится поверхность, газ расширится до пределов сосуда (МКС).

Все будет. Но потом
Объединение замкнутых пузырьков в пене - процесс небыстрый.

[Pphantom]

wrest в сообщении #1353913 писал(а):

Всем будет лучше если газ выйдет, все достигнут того к чему стремятся: у воды сократится поверхность, газ расширится до пределов сосуда (МКС).

Однако в тот момент, когда пузырь газа находится в воде, в нем есть избыточное газовое давление, которое компенсируется давлением, создаваемым поверхностью пузыря. "Выход" из этого состояния требует первоначального (пусть и кратковременного) увеличения площади поверхности, т.е. затрат энергии.

В некотором смысле ситуация похожа на такую: на полу 5-го этажа дома стоит шкаф. "Всем будет лучше" (в смысле минимизации энергии), если дом развалится, а шкаф провалится в подвал, однако на сравнительно небольших масштабах времени, порядка веков, это почему-то не происходит.

[wrest]

DimaM в сообщении #1353923 писал(а):

Объединение замкнутых пузырьков в пене - процесс небыстрый.

Опять же - из-за поверхностного натяжения? Вот пузырьки почему-то сблизились. Они не притягиваются и не отталкиваются (наверное). Что их вообще заставит объединиться в один? Тут собственно вопрос -- для того чтобы процесс пошел, видимо нужен какой-то толчок (вот тов. realeugene намекает на броуновский характер, то есть молекулы воды толкают пузырьки туда-сюда случайным образом и когда-то пузырьки от этого сталкиваются и сливаются).

[DimaM]

wrest в сообщении #1353933 писал(а):

Опять же - из-за поверхностного натяжения? Вот пузырьки почему-то сблизились. Они не притягиваются и не отталкиваются (наверное). Что их вообще заставит объединиться в один?

Пленка жидкости, разделяющая пузырьки, постепенно истончается и рвется, этот процесс медленный. После этого объединяются быстро.

[wrest]

DimaM в сообщении #1353936 писал(а):

Пленка жидкости, разделяющая пузырьки, постепенно истончается и рвется, этот процесс медленный. После этого объединяются быстро.

Но что вообще заставляет пузырьки находиться рядом пока не истончится пленка? Они (пузырьки) что, как-то притягиваются?

[DimaM]

wrest в сообщении #1353942 писал(а):

Но что вообще заставляет пузырьки находиться рядом пока не истончится пленка? Они (пузырьки) что, как-то притягиваются?

Поверхностное натяжение. При разделении пузырьков общая площадь поверхности увеличивается.