Eötvösovo pravidlo

Eötvösovo pravidlo ( Eötvös ), také Eötvösův zákon je empirická závislost povrchového napětí na teplotě. Poprvé jej vyvinul maďarský fyzik Lorand Eötvös v roce 1886 [1] . V kritickém bodě je koeficient povrchového napětí nulový. Podle pravidla

1. Povrchové napětí je lineární funkcí teploty

Tento předpoklad je u většiny známých kapalin přibližně splněn. Pokud vynesete koeficient povrchového napětí proti teplotě, můžete vidět poměrně rovnou čáru, která protíná úsečku při kritické teplotě.

2. Teplotní závislost povrchového napětí lze vykreslit pro všechny kapaliny tak, že data sedí na jedné společné křivce. K tomu potřebujete znát buď molární hmotnost, hustotu nebo molární objem odpovídající kapaliny.

Popis

Jestliže V je molární objem a Tc je kritická teplota kapaliny, pak koeficient povrchového napětí σ je [2] :

\sigma V^{2/3}=k(T_{c}-6K-T)\,

kde k je konstanta pro všechny kapaliny. Eötvösova konstanta má hodnotu 2,1 × 10-7 J/K•mol -2/3 .

Molární objem V lze určit pomocí znalosti molární hmotnosti M a hustoty ρ:

V=M/\rho \,

Pro usnadnění je užitečné převést vzorec tak, aby nepoužíval jednotku mol -2/3 . K tomu použijte Avogadro číslo N A :

\sigma =k'\left({\frac {M}{\rho N_{A))}\right)^{-2/3}(T_{c}-6K-T)=k'\ vlevo({\frac {N_{A}}{V}}\right)^{2/3}(T_{c}-6K-T)

Jak ukázal v roce 1940 John Lenard-Jones a Korner pomocí statistické mechaniky , konstanta k' je přibližně rovna Boltzmannově konstantě .

Voda

Pro vodu , která se nachází v teplotním rozsahu mezi 0 a 100 °C, platí následující rovnice:

\sigma =0,07275\ \mathrm {N/m} \cdot (1-0,002\cdot (T-291\ \mathrm {K} ))

Poznámky

↑ Eötvös, L. Ueber den Zusammenhang der Oberflächenspannung der Flüssigkeiten mit ihrem Molecularvolumen (německy) // Annalen der Physik : časopis. - 1886. - Bd. 27 . - S. 448-459 . - doi : 10.1002/andp.18862630309 . Citováno v: Palit, Santi R. Thermodynamic Interpretation of the Eötvös Constant // Nature : journal. - 1956. - Sv. 177 , č. 4521 . - S. 1180-1180 . - doi : 10.1038/1771180a0 . — .
↑ Povrchové napětí prstencovou metodou (Du Nouy Method) (pdf). PHYWE. Získáno 8. září 2007. Archivováno z originálu 26. června 2013. (neurčitý)