Ефект Марангоні
Ефект Марангоні - Гіббса
Ефект Марангоні (або як його ще називають Марангоні - Гіббса) являє собою явище переносу речовини вздовж кордону розділу двох середовищ, що виникає внаслідок наявності градієнта поверхневого натягу. Такий різновид конвекції називається капілярною або конвекцією Марангоні.
Механізм явиша
Виникнення градієнта поверхневого натягу може бути викликано градієнтом концентрації або градієнтом температури. В останньому випадку крім ефекту Марангоні має місце ефект Бенара. Така конвекція носить назву термокапіллярної (конвекція Бенара - Марангоні). Чим більше у рідини поверхневий натяг, тим з більшою силою вона стягується. Отже, за наявності градієнта поверхневого натягу рідина буде переміщатися в область з великим коефіцієнтом поверхневого натягу. Але у більшості випадків ефект Марангоні незначний, оскільки зазвичай він перекривається конвекцією рідини під дією сили тяжіння уздовж градієнта щільності.
"Сльози вина"
Термін «сльози вина» був вперше введений в 1855 році фізиком Джеймсом Томсоном, братом лорда Кельвіна. Пізніше італійський фізик Карло Марангоні присвятив вивченню даної проблеми свою дисертацію, а в 1865 році опублікував результати своїх спостережень.
«Сльози вина» є найбільш відомим проявом ефекта Марангоні. Пояснюється це тим, що етанол має більш низький, ніж у води, поверхневий натяг. Якщо спирт змішується з водою неоднорідно, то область з меншою концентрацією алкоголю матиме більший коефіцієнт поверхневого натягу і стягує навколишню рідину сильніше, ніж область з більш високою концентрацією спирту. Як наслідок така суміш має тенденцію перетікати в ділянки, де концентрація алкоголю менша. Такою ділянкою є меніск біля стінки келиха, де випаровування найбільш інтенсивне. Тоді у дію вступає сила тяжіння і "сльози вина" починають котитися по стінках келиха назад, повертаючись в рідину.
Число Марангоні є безрозмірною величиною, але яка може використовуватись як характеристика відносного ефекту поверхневого натягу і сили в'язкості.
