Как образовывается поверхностная плёнка
Этот вопрос я уже вкратце затрагивал в первой части своей статьи –
«Почему мы не понимаем физику»
Здесь же я хочу на более детальном уровне показать несоответствие МКТ тому, что происходит в природе вокруг нас.Вы знаете, что между молекулами воды и молекулами газов воздуха существуют силы притяжения? Полагаю, что у многих это утверждение вызывает удивление. Но, это временно.
А кто видел в учебниках объяснение образования поверхностной плёнки (ПП) с участием выше указанных сил притяжения?
Уверен, что те, кто давно учился в школе, если что-то и вспомнят в этом направлении, то уж точно не про участие в этом процессе указанных сил.
Теперь об этом, но уже последовательно.
Начиная со школы, все мы знаем о существовании процессов растворения газов в жидкостях. Наиболее всем знакомые процессы – растворение воздуха в воде и углекислого газа в напитках. При снятии с них давления, внутри их начинают образовываться пузырьки, которые затем всплывают.
А теперь зададимся естественным вопросом. Может ли растворяться газ в воде, если между молекулами газа и жидкости отсутствуют силы притяжения? Приходит естественный ответ – нет! Мы не можем представить проникновение молекул газа в жидкость, если между ними нет сил притяжения. И уж тем более, если между их молекулами присутствуют силы отталкивания.
Для полноты обоснований дальнейших рассуждений вспомним про существование процессов сорбции, а также адсорбции и абсорбции.
Для тех, кто немного подзабыл о сути этих процессов, напоминаю.
Процесс сорбции представляет собой поглощение одной средой — жидкостью или твердым телом других окружающих сред — веществ, газов или других жидкостей.
Адсорбция и абсорбция различаются по тому, каким образом одно вещество распределяется в другом. При абсорбции поглощение и распределение вещества происходит по всему объему жидкого абсорбента. При адсорбции твердый, жидкий или газообразный сорбат скапливается на поверхности раздела фаз адсорбента (на поверхности твердого вещества или жидкости).
И снова возникает аналогичный естественный вопрос. Может ли существовать процесс сорбции, если не задействованы силы притяжения между частицами взаимодействующих компонентов? Ответ очевиден. Нет!
Чтобы перейти к сути данной темы, необходимо вспомнить, а какие молекулы подразумеваются, когда речь идёт о воздухе. Принято считать, что воздух есть смесь газов. А значит ли это, что в воздухе отдельно летают атомы азота (78%), кислорода (21%), аргона (!%), углекислого газа и т.д.? Полагаю, что совсем не значит и для этого есть веские основания. Позже я коснусь и этой темы, а пока возникает следующий вопрос. При графическом отображении поверхности воды, состоящей из молекул воды, воздух следует изображать состоящим из молекул или из атомов газов, точнее воздуха? Чтобы не вызывать лишних вопросов, давайте остановимся на том, что к молекулам воды притягиваются отдельные атомы различных газов. А значит, мы их можем упрощённо изображать в виде шариков разного диаметра.
рис.1
На рис.1 жирной линией представлена условная средняя линия поверхностной плёнки у воды. Ниже этой линии молекулы воды (Н2О) представлены в соответствующей сложной форме, а выше линии - пунктирными окружностями атомы различных газов.
Теперь выделим места, где атомы газов воздуха одновременно касаются двух молекул воды. Очевидно, что атом газа 1, притягивается одновременно к молекулам воды 2 и 3; атом газа 4 к молекулам 3 и 5; 6 к 5 и 7; 8 к 7 и 9.
Выделим фрагмент касания атома 1 к молекулам 2 и 3. Схематично в векторной форме это можно представить следующим образом.
рис.2
На рис.2 позицией 1 обозначен атом газа, а 2 и 3 – фрагменты молекул воды. Вектором У обозначена сила притяжения между данными молекулами воды. Её действие происходит по горизонтали, а значит её проекция на горизонтальную плоскость будет иметь размер У2.
Вектор Х обозначает силу притяжения между атомом газа 1 и молекулой воды 3.. Его проекция на горизонталь представлена вектором Х1, который имеет размер Х2.
Следовательно, контакт атома газа 1 с молекулой воды 3, добавляет к силе взаимодействия между собой молекулам воды 2 и 3 дополнительную силу равную Х2. То же самое должно происходить и с левой стороны. Другими словами, к полученной сумме сил (У+Х2) добавляется ещё одна сила.
Величина этой силы будет зависеть от геометрического положения атома газа по отношению к молекуле воды. При данной геометрии её можно приравнять к силе Х2.
Резюме.
Если учитывать силы притяжения между атомами газа к молекулам воды, то силы притяжения между соседними молекулами воды увеличиваются на определённую величину.
Справка.
Ни в одном школьном учебнике, при объяснении образования ПП у жидкостей, нет упоминания сил притяжения атомов газов к молекулам данной жидкости. При этом в учебниках присутствуют описания растворения газов в жидкостях, а также процессы сорбции, адсорбции и т.п.
Если зададимся вопросом – почему об этих силах не говорят, то обнаружим, что возникнет множество вопросов, ставящих под сомнение верность молекулярно-кинетической теории (МКТ). Не складывается процесс испарения. Просто уже не получается вылет из воды наиболее быстрых её молекул.
А поскольку само существование процессов сорбции без сил притяжения атомов и молекул газов к твёрдым структурам, то однозначно уходят в небытие абсолютно-упругие столкновения молекул газа и со стенками сосудов. А ведь и на этих столкновениях выстраивалось доказательство работоспособности МКТ.
Окончательный вывод.
Итак, если МКТ неработоспособна, то ей требуется замена.
