3강 (나) 찻주전자 효과와 젖음성

물방울을 매끈하고 마른 금속 면 위에 떨어뜨리면 물방울이 둥근 형체를 유지하지만 유리 면 위에 떨어뜨리면 넓게 퍼진다. 이렇게 고체 표면에서 액체가 잘 퍼지는 정도를 젖음성이라고 한다. 젖음성은 일찍이 토머스 영에 의해 연구되었는데 그는 기체 중에서 고체 표면에 액체 방울이 떨어졌을 때 고체, 액체, 기체가 동시에 만나는 지점에서 고체−액체 간 경계면과 액체−기체 간 경계면이 이루는 각인 접촉각이 작을수록 고체의 액체에 대한 젖음성이 크다고 말했다. 실례로 기체 속에서 적은 양의 액체 한 방울을 고체 면에 떨어뜨렸을 때 <그림 2>처럼 액체가 고체와 접촉하는 면이 반지름 R인 원을 이룬다고 해 보자. 접촉각 θ가 10°이면 액체가 고체 표면에서 납작하게 퍼져 있는 상태이지만, 접촉각이 150°이면 액체가 반지름이 R보다 큰 구의 아래 일부가 잘린 채 둥그런 모양을 이루며 고체 표면에 달라붙는 상태이다. 전자는 고체 면이 젖음성이 큰 상태, 후자는 젖음성이 작은 상태라고 말...

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