Primjer površinske napetosti

The Površinska napetost je sila koja djeluje na površinu tekućine koja miruje, kako bi se suprotstavio težini laganog predmeta koji leži na njemu. Nadalje, površinska napetost može se definirati kao Sila koju tečnost vrši kako bi se oduprla lomljenju na svojoj površini. Glavno je svojstvo koje drži mjehuriće sapunice, postojano i čvrsto.

Tekućine imaju jedno od glavnih svojstava fiksni volumen, čiji će oblik varirati ovisno o spremniku koji ih sadrži. Tekućine se prilagođavaju obliku posude, gravitacijom uvijek zauzimajući njezin najniži dio. Na taj način ostavljaju slobodnu površinu, ne potpuno ravnu, ili usvajaju posebne oblike poput kapljica, mjehurića ili mjehurića.

Ima ih tada Površinske sile, poziva Kohezija i adhezija, koji su objašnjeni u nastavku:

Kohezija: To je slučaj kada na dvije različite tekuće površine utječe sila privlačenja jedna prema drugoj koja se aktivira u najudaljenijim molekulama.

Pristup: To je slučaj kada se tekućina uklopi privlačenjem na površinu krutine koja se difundira u tom području.

Ovo dvoje Površinske sile odgovorne su za razne biološke pojave, temeljen na konceptima površinske napetosti i kapilarnosti.

Površinska napetost

U tekućini je svaka molekula okružena s više molekula; na taj se način privlačnost u svim smjerovima kompenzira u svakoj točki tekućine, osim na površini, gdje gore nema molekula, već samo zraka sile su usmjerene u tekućinu, stvarajući tako neto privlačnost prema tom sadržaju.

Tekućina, dakle, teži koheziji, koja je ista kao da se ne raspršuje, i minimalizira njezinu površinu, stvarajući kapljice. Površina tekućine imat će ponašanje filma koji pruža otpor njegovoj deformaciji, a time i otpornost na lomljenje.

Za mjerenje ove kohezijske sile razmatra se žičana struktura s kliznom stranom u koju se stavlja sloj tekućine. Jednostavna usporedba ove strukture je s prstenom za puhanje mjehurića od sapunice, u kojem žicu možete malo pomaknuti kako bi prsten postao veći.

The tekućina će pokušati minimalizirati površinu, označen sa S, vršeći silu F na kliznoj strani, koja se može izmjeriti. Zaključeno je da izračun Snage ostaje:

Gdje je γ površinska napetost, a l duljina kabela koji klizi.

The Površinska napetost γ svojstvo je tekućine. Sila F ovisit će o l, duljini kliznog kabela, ali ne i o površini S. Faktor 2 uveden je jer postoje dvije površine, a to su unutarnja i vanjska klizne žice, koja je u dodiru s tekućinom.

The Površinska napetost γ je Sila po jedinici duljine koja djeluje na površinu tekućine na bilo kojoj liniji koja se na njoj nalazi kao stezni rub.

Sila koja potječe od površinske napetosti je okomita na površinsku liniju i tangenta na nju.

Površinska napetost γ također se može definirati kao Energija po jedinici površine koja je potrebna za povećanje površine, a izražava se sljedećom formulom:

Budući da je za stvaranje površine potrebna energija, tekućine nastoje smanjiti svoje izloženo područje u odnosu na okolinu. Zbog toga su površine vodnih tijela poput jezera, mora i oceana u mirnom stanju ravne.

Površinska napetost mjeri se u newtonima svaki metar (N / m), a za svaku tvar se smanjuje s porastom temperature. Udio vode je veći nego u većini tekućina, a također je i zbog činjenice da je jedna od najgušćih tekućina, s 1 g / cm³ gustoća.

Ispod je tablica s vrijednostima nekih tvari, tipičnih za niz temperatura.

Tekućina	T (° C)	γ (N / m)
Helij	-270	0.0002
Vodik	-255	0.002
Neon	-247	0.005
Kisik	-193	0.016
Etanol	20	0.022
Sapunasta voda	20	0.025
Voda	100	0.059
Voda	60	0.062
Voda	20	0.073
Voda	0	0.076
Merkur	20	0.465
Srebro	970	0.800

Surfaktanti ili tenzidi

Ponekad je potrebno smanjiti površinsku napetost tekućine. Postignuto je otapajući u njemu tvari zvane površinski aktivne tvari ili površinski aktivne tvari, koji tvore površinski film čije molekule molekule unutarnje tekućine jedva privlače.

Zahvaljujući tenzidima, dotična tekućina lakše se smoči.

Primjeri površinske napetosti

Komar koji sleti na vodu, a pritom ostaje suspendiran na površini.

Ploča od stiropora ili stiropora suspendirana u vodi.

List vode koji se stvori na prstenu prije puhanja mjehurića sapunice.

Najlakše čestice pijeska ili prašine, ako se ne uzburkaju, ostaju suspendirane na površini vode.

Kad se u čaši nalaze voda i ulje, dolazi do površinske napetosti u razdvajanju između njih dvoje po gustoći.

Kada se aromatizirani napitak jako promućka, stvoreni mjehurići ostaju na površini, svaki od njih uključen u ukupnu površinsku napetost.

Sapunasta vodena pjena u radu perilice ima mjehuriće i mjehuriće koji nastaju prije ispiranja.

Brodovi iskorištavaju ovo svojstvo vode da bi ostali na površini, zahvaljujući činjenici da unutra nose zrak. Oni su poput plutajućeg mjehurića na površini vode.

Daske za surfanje stvaraju površinsku napetost kad voda miruje, a kad se kreću, čvrsto se drže.

Kad se sirovo mlijeko prokuha, započinje stvaranje kreme koja se konsolidira kad se mlijeko ohladi. To je debeli sloj masti na vrhu tekućeg dijela.

Ne zaboravite ostaviti svoje komentare.