भूतल तनाव उदाहरण

भूतल तनाव एक तरल की सतह पर लगाया गया बल है जो आराम पर है, उस पर टिकी हुई किसी हल्की वस्तु के भार का प्रतिकार करने के लिए। इसके अलावा, भूतल तनाव को के रूप में परिभाषित किया जा सकता है किसी द्रव द्वारा उसकी सतह पर टूटने का विरोध करने के लिए लगाया गया बल. यह मुख्य संपत्ति है जो साबुन के बुलबुले, सुसंगत और दृढ़ रखती है।

तरल पदार्थों में उनके मुख्य गुणों में से एक है एक निश्चित मात्रा, जिसका आकार उस कंटेनर के अनुसार अलग-अलग होगा जिसमें वे शामिल हैं। तरल पदार्थ कंटेनर के आकार के अनुकूल होते हैं, हमेशा गुरुत्वाकर्षण द्वारा इसके सबसे निचले हिस्से पर कब्जा करते हैं। इस तरह, वे एक मुक्त सतह छोड़ते हैं, पूरी तरह से सपाट नहीं, या विशेष आकार जैसे बूंदों, बुलबुले या बुलबुले को अपनाते हैं।

वहाँ तो हैं भूतल बल, कॉल सामंजस्य और आसंजन, जिन्हें नीचे समझाया गया है:

सामंजस्य: यह तब होता है जब दो अलग-अलग तरल सतहें एक-दूसरे के आकर्षण बल से प्रभावित होती हैं, जो सबसे बाहरी अणुओं में सक्रिय होती है।

परिग्रहण: यह तब होता है जब उस क्षेत्र में विसरित ठोस की सतह पर आकर्षण द्वारा एक तरल शामिल किया जाता है।

ये दोनों विभिन्न जैविक घटनाओं के लिए सतही बल जिम्मेदार हैं, भूतल तनाव और केशिकात्व की अवधारणाओं के आधार पर।

सतह तनाव

एक तरल में, प्रत्येक अणु अधिक अणुओं से घिरा होता है; इस तरह सतह को छोड़कर, जहां ऊपर कोई अणु नहीं हैं, केवल हवा है, तरल के हर बिंदु पर सभी दिशाओं में आकर्षण की भरपाई की जाती है, बलों को तरल में निर्देशित किया जाता है, इस प्रकार उस सामग्री के प्रति शुद्ध आकर्षण पैदा करता है।

तरल, फिर, सामंजस्य बनाने के लिए जाता है, जो कि फैलाव के समान नहीं है, और इसकी सतह को कम करने के लिए, बूंदों का निर्माण करता है। तरल की सतह पर एक फिल्म का व्यवहार होगा जो इसके विरूपण के लिए प्रतिरोध प्रदान करता है, और इसलिए टूटने का प्रतिरोध करता है।

इस सामंजस्य बल को मापने के लिए, एक स्लाइडिंग पक्ष के साथ एक तार संरचना पर विचार किया जाता है, जिसमें तरल की एक परत रखी जाती है। इस संरचना की एक साधारण तुलना साबुन के बुलबुले उड़ाने वाली रिंग से होती है, जिसमें आप रिंग को बड़ा करने के लिए तार को थोड़ा सा खिसका सकते हैं।

तरल सतह को कम करने की कोशिश करेगा, जिसे S द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है, स्लाइडिंग पक्ष पर एक बल F लगाता है, जिसे मापा जा सकता है। यह निष्कर्ष निकाला गया है कि बल की गणना है:

जहां सरफेस टेंशन है, और l केबल की लंबाई है जो स्लाइड करती है।

भूतल तनाव तरल का एक गुण है। फोर्स एफ स्लाइडिंग केबल की लंबाई एल पर निर्भर करेगा, लेकिन सतह एस पर नहीं। कारक 2 पेश किया गया है क्योंकि दो सतहें हैं, जो आंतरिक और बाहरी एक स्लाइडिंग तार है, जो तरल के संपर्क में है।

भूतल तनाव γ एक तरल की सतह द्वारा लगाया गया बल प्रति इकाई लंबाई है किसी भी रेखा पर, उस पर क्लैम्पिंग एज के रूप में स्थित है।

भूतल तनाव से उत्पन्न होने वाला बल है सतह रेखा के लंबवत, और उस पर स्पर्शरेखा.

भूतल तनाव को. के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है ऊर्जा प्रति यूनिट क्षेत्र जो एक क्षेत्र को बढ़ाने के लिए आवश्यक है, और निम्न सूत्र के साथ व्यक्त किया गया है:

चूँकि किसी सतह के बनने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, तरल पदार्थ परिवेश के सापेक्ष अपने खुले क्षेत्र को कम कर देते हैं। यह इस बात के लिए है कि शांत अवस्था में झीलों, समुद्रों और महासागरों जैसे जल निकायों की सतह समतल होती है।

सतह तनाव न्यूटन में प्रत्येक मीटर (एन / एम) में मापा जाता है, और प्रत्येक पदार्थ के लिए यह बढ़ते तापमान के साथ घटता है। अधिकांश तरल पदार्थों की तुलना में पानी अधिक है, और इस तथ्य के कारण भी है कि यह 1 ग्राम / सेमी के साथ सबसे घने तरल पदार्थों में से एक है।³ घनत्व।

नीचे तापमान की एक श्रृंखला के विशिष्ट कुछ पदार्थों के मूल्यों के साथ एक तालिका है।

तरल	टी (डिग्री सेल्सियस)	(एन / एम)
हीलियम	-270	0.0002
हाइड्रोजन	-255	0.002
नीयन	-247	0.005
ऑक्सीजन	-193	0.016
इथेनॉल	20	0.022
साबून का पानी	20	0.025
पानी	100	0.059
पानी	60	0.062
पानी	20	0.073
पानी	0	0.076
बुध	20	0.465
चांदी	970	0.800

सर्फैक्टेंट या सर्फैक्टेंट

कभी-कभी किसी द्रव के पृष्ठ तनाव को कम करने की आवश्यकता होती है। प्राप्त हो गया इसमें घुलने वाले पदार्थ जिन्हें सर्फैक्टेंट या सर्फैक्टेंट कहा जाता है, जो एक सतही फिल्म बनाते हैं जिसके अणु आंतरिक तरल के अणुओं द्वारा मुश्किल से आकर्षित होते हैं।

सर्फेक्टेंट के लिए धन्यवाद, तरल के लिए गीला होना आसान है।

भूतल तनाव के उदाहरण

मच्छर जो पानी पर उतरता है, सतह पर लटका रहता है।

एक स्टायरोफोम या स्टायरोफोम प्लेट पानी में निलंबित।

पानी की वह शीट जो साबुन के बुलबुले को उड़ाने से पहले रिंग पर बनती है।

रेत या धूल के सबसे हल्के कण, यदि उत्तेजित नहीं होते हैं, तो पानी की सतह पर लटके रहते हैं।

जब एक गिलास में पानी और तेल होता है, तो घनत्व द्वारा दोनों के बीच अलगाव में सतह तनाव होता है।

जब एक फ्लेवर्ड ड्रिंक को बहुत अधिक हिलाया जाता है, तो उत्पन्न बुलबुले सतह पर बने रहते हैं, प्रत्येक कुल सतह तनाव में शामिल होता है।

वॉशिंग मशीन के संचालन में साबुन के पानी के झाग में बुलबुले और बुलबुले होते हैं जो धोने से पहले बनते हैं।

जहाज पानी की इस संपत्ति का फायदा उठाते हुए तैरते रहते हैं, इस तथ्य के कारण कि वे हवा को अंदर ले जाते हैं। वे पानी की सतह पर तैरते बुलबुले की तरह हैं।

सर्फ़बोर्ड सतह तनाव पैदा करते हैं जब पानी आराम पर होता है, और जब आंदोलन होता है, तो वे मजबूती से पकड़ते हैं।

जब कच्चे दूध को उबाला जाता है, तो एक क्रीम बनना शुरू हो जाता है, जो दूध के ठंडा होने पर जम जाती है। यह तरल भाग के ऊपर वसा की एक मोटी परत होती है।

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