Eksempel på overfladespænding

Det Overfladespænding er den kraft, der udøves på overfladen af ​​en væske, der er i ro, for at modvirke vægten af ​​en let genstand, der hviler på den. Desuden kan overfladespændingen defineres som Kraft udøvet af en væske til at modstå at blive brudt på overfladen. Det er den vigtigste egenskab, der holder sæbebobler, konsistente og faste.

Væsker har som en af ​​deres vigtigste egenskaber et fast volumen, hvis form vil variere alt efter beholderen, der indeholder dem. Væsker tilpasser sig beholderens form og optager altid den laveste del af den ved tyngdekraften. På denne måde efterlader de en fri overflade, ikke helt flad, eller antager specielle former som dråber, bobler eller bobler.

Der er så Overfladestyrker, opkald Samhørighed og vedhæftning, som forklares nedenfor:

Samhørighed: Det er når to forskellige flydende overflader påvirkes af en tiltrækningskraft til hinanden, som aktiveres i de yderste molekyler.

Tiltrædelse: Det er når en væske inkorporeres ved tiltrækning til overfladen af ​​et fast stof, der diffunderer i dette område.

Disse to Overfladekræfter er ansvarlige for forskellige biologiske fænomener, baseret på begreberne Surface Tension and Capillarity.

Overfladespænding

I en væske er hvert molekyle omgivet af flere molekyler; på denne måde kompenseres tiltrækningen i alle retninger på hvert punkt af væsken undtagen på overfladen, hvor der ikke er nogen molekyler over, men kun luft, kræfter ledes ind i væskenog genererer således en nettotiltrækning mod dette indhold.

Væsken har derfor tendens til at skabe sammenhæng, hvilket er det samme som ikke at dispergere, og minimere overfladen og danne dråber. Væskens overflade vil have en film der giver modstandsdygtighed over for dens deformation og derfor modstand mod brud.

For at måle denne samhørighedskraft overvejes en trådkonstruktion med en glidende side, hvori et lag af væske placeres. En simpel sammenligning af denne struktur er med en sæbebobleblæsningsring, hvor du kan glide ledningen lidt for at gøre ringen større.

Det væske vil forsøge at minimere overfladen, betegnet af S, der udøver en kraft F på den glidende side, som kan måles. Det konkluderes, at beregningen af ​​styrken forbliver:

Hvor γ er overfladespændingen, og l er længden på kablet, der glider.

Det Overfladespænding γ er en væskes egenskab. Kraften F afhænger af l, længden på det glidende kabel, men ikke af overfladen S. Faktoren 2 introduceres, fordi der er to overflader, som er den indvendige og den udvendige af glidetråden, som er i kontakt med væskens.

Det Overfladespænding γ er kraften pr. Længdeenhed udøvet af en overflade af en væske på en hvilken som helst linje, der er placeret på den som en klemkant.

Kraften, der stammer fra overfladespændingen er vinkelret på overfladelinjen og tangent til den.

Overfladespændingen γ kan også defineres som Energi pr. Enhedsareal der er nødvendigt for at øge et areal og udtrykkes med følgende formel:

Da der kræves energi til dannelse af en overflade, har væsker en tendens til at reducere deres eksponerede areal i forhold til omgivelserne. Det er for denne sags skyld, at overfladerne på vandområder som søer, have og oceaner i en rolig tilstand er flade.

Overfladespænding måles i Newton hver meter (N / m)og for hvert stof falder det med stigende temperatur. Vandets er større end i de fleste væsker og skyldes også, at det er en af ​​de tætteste væsker med 1 g / cm³ massefylde.

Nedenfor er en tabel med værdierne for nogle stoffer, der er typiske for en række temperaturer.

Væske	T (° C)	γ (N / m)
Helium	-270	0.0002
Brint	-255	0.002
Neon	-247	0.005
Ilt	-193	0.016
Ethanol	20	0.022
Sæbevand	20	0.025
Vand	100	0.059
Vand	60	0.062
Vand	20	0.073
Vand	0	0.076
Kviksølv	20	0.465
Sølv	970	0.800

Surfaktanter eller overfladeaktive stoffer

Nogle gange er det nødvendigt at reducere overfladespændingen af ​​en væske. Opnås opløser i det stofferne kaldet overfladeaktive stoffer eller overfladeaktive stoffer, som danner en overfladefilm, hvis molekyler næppe tiltrækkes af molekylerne i den indre væske.

Takket være overfladeaktive stoffer er det lettere for den pågældende væske at blive våd.

Eksempler på overfladespænding

Myggen, der lander på vandet, forbliver ophængt på overfladen.

En isopor- eller isoporplade ophængt i vand.

Vandarket, der dannes på ringen, før der sprænges en sæbeboble.

De letteste sand- eller støvpartikler forbliver ophængt på vandoverfladen, hvis de ikke omrøres.

Når der er vand og olie i et glas, er der overfladespænding i adskillelsen mellem de to efter densitet.

Når en aromatiseret drink rystes meget, forbliver de dannede bobler på overfladen, hver enkelt involveret i den samlede overfladespænding.

Skummet af sæbevand ved betjening af en vaskemaskine har bobler og bobler, der dannes inden skylning.

Skibe drager fordel af denne egenskab af vand for at holde sig flydende takket være det faktum, at de fører luft inde. De er som en flydende boble på overfladen af ​​vandet.

Surfbrætter skaber overfladespænding, når vandet er i ro, og når der er bevægelse, holder de fast.

Når rå mælk koges, begynder dannelsen af ​​en fløde, som konsolideres, når mælken køler af. Det er et tykt lag fedt oven på den flydende del.

Glem ikke at efterlade dine kommentarer.