Näide pinna pingestamisest
Füüsika / / July 04, 2021
The Pinna pinge on puhkeoleva vedeliku pinnale avaldatav jõud, et tasakaalustada sellele toetuvat kerget eset. Lisaks võib pindpinevust määratleda kui Vedelik avaldab jõudu selle pinnal purunemise vastu. See on peamine omadus, mis hoiab seebimulle, ühtlast ja kindlat.
Vedelikel on üks peamisi omadusi kindel maht, mille kuju varieerub vastavalt neid sisaldavale anumale. Vedelikud kohanevad anuma kujuga, hõivates alati raskuse järgi selle madalaima osa. Sel viisil jätavad nad vaba pinna, mitte täiesti tasase, või võtavad erikujundeid, näiteks tilgad, mullid või mullid.
Neid on siis Pinnajõud, helistab Ühtekuuluvus ja haardumine, mida on selgitatud allpool:
Ühtekuuluvus: See on siis, kui kahte erinevat vedelat pinda mõjutab üksteise külgetõmbejõud, mis aktiveerub äärmistes molekulides.
Ühinemine: See on siis, kui vedelik lisatakse tahke aine pinnale ligitõmbamise teel, mis selles piirkonnas hajub.
Need kaks Erinevate bioloogiliste nähtuste eest vastutavad pinnajõud, mis põhineb pindpinevuse ja kapillaarsuse mõistetel.
Pind pinevus
Vedelikus ümbritseb iga molekuli rohkem molekule; sel viisil kompenseeritakse atraktsioon igas suunas vedeliku igas punktis, välja arvatud pinnal, kus ülal pole molekule, vaid ainult õhk, jõud suunatakse vedelikku, tekitades seega selle sisu suhtes netovõimalusi.
Vedelik kipub siis tegema ühtekuuluvust, mis on sama, mis mitte hajuma, ja minimeerima selle pinda, moodustades tilgad. Vedeliku pinnal on kile käitumine mis pakub vastupidavust selle deformatsioonile ja seega vastupidavust purunemisele.
Selle ühtekuuluvusjõu mõõtmiseks võetakse arvesse libiseva küljega traatkonstruktsiooni, kuhu asetatakse vedeliku kiht. Selle struktuuri lihtne võrdlus on seebimulli puhumisrõngaga, milles saate traati veidi libistada, et sõrmus suuremaks saada.
The vedelik püüab pinda minimeerida, tähistatud tähega S, avaldades libisevale küljele jõudu F, mida saab mõõta. Jõutakse järeldusele, et jõu arvutamine jääb:
Kus γ on pinna pinge ja l on libiseva kaabli pikkus.
The Pinna pinge γ on vedeliku omadus. Jõud F sõltub l-st, libiseva kaabli pikkusest, kuid mitte pinnast S. Faktor 2 võetakse kasutusele, kuna seal on kaks pinda, mis on vedela pinnaga kokkupuutuva liugtraadi sisemine ja välimine pind.
The Pinna pinge γ on vedeliku pinna mõjuv jõud pikkuse ühiku kohta mis tahes joonel, mis asub sellel klambriservana.
Pindpinevusest tulenev jõud on pinnajoonega risti ja puutuja.
Pinna pinget γ võib määratleda ka kui Energia pindalaühiku kohta mis on vajalik ala suurendamiseks ja mida väljendatakse järgmise valemiga:
Kuna pinna moodustamiseks on vaja energiat, kipuvad vedelikud vähendama nende avatud ala ümbruse suhtes. Just selles küsimuses on veekogude, näiteks järvede, merede ja ookeanide pinnad rahulikus olekus tasased.
Pind pinevus mõõdetakse Newtonis iga meetri kohta (N / m)ja iga aine puhul väheneb see temperatuuri tõustes. Vee omadus on suurem kui enamikus vedelikes ja see tuleneb ka asjaolust, et see on üks tihedamaid vedelikke, 1 g / cm3 tihedus.
Allpool on tabel, milles on toodud mõnede ainete väärtused, mis on tüüpilised temperatuuride reale.
Vedelik |
T (° C) |
γ (N / m) |
Heelium |
-270 |
0.0002 |
Vesinik |
-255 |
0.002 |
Neoon |
-247 |
0.005 |
Hapnik |
-193 |
0.016 |
Etanool |
20 |
0.022 |
Seebivesi |
20 |
0.025 |
Vesi |
100 |
0.059 |
Vesi |
60 |
0.062 |
Vesi |
20 |
0.073 |
Vesi |
0 |
0.076 |
elavhõbe |
20 |
0.465 |
Hõbe |
970 |
0.800 |
Pindaktiivsed ained või pindaktiivsed ained
Mõnikord on vaja vedeliku pindpinevust vähendada. On saavutatud lahustades selles aineid, mida nimetatakse pindaktiivseteks või pindaktiivseteks aineteks, mis moodustavad pinnakile, mille molekule sisemise vedeliku molekulid vaevalt tõmbavad.
Tänu pindaktiivsetele ainetele on kõnealusel vedelikul kergem märjaks saada.
Näited pindpinevusest
Sääsk, mis maandub veele, jäädes pinnale riputatuks.
Vahtpolüstüroolist või vahtpolüstüroolist plaat, mis on suspendeeritud vees.
Enne seebimulli puhumist rõngale tekkiv veekile.
Kergemad liiva või tolmu osakesed jäävad veepinnale hõljuma, kui neid pole segatud.
Kui klaasis on vett ja õli, on nende tiheduse järgi eraldamisel pindpinevus.
Kui maitsestatud jooki raputatakse palju, jäävad tekkivad mullid pinnale, millest igaüks osaleb kogu pindpinevuses.
Pesumasina töötamisel on seebivee vahtudel mullid ja mullid, mis tekivad enne loputamist.
Laevad kasutavad seda vee omadust vee peal püsimiseks tänu sellele, et nad kannavad õhku sees. Need on nagu ujuv mull veepinnal.
Lainelauad tekitavad vee puhkeseisundis pindpinevust ja liikumise korral hoiavad nad kindlalt kinni.
Toorpiima keetmisel algab koore genereerimine, mis konsolideerub piima jahtumisel. See on vedel rasva peal paks rasvakiht.
Ärge unustage oma kommentaare jätta.