Példa a felületi feszültségre

A A felületi feszültség a nyugalmi állapotban lévő folyadék felületén kifejtett erő, hogy ellensúlyozza a rajta nyugvó könnyű tárgy súlyát. Ezenkívül a Felületi feszültség meghatározható a A folyadék által kifejtett erő, hogy ellenálljon a felszínén történő törésnek. Ez a fő tulajdonság, amely szappanbuborékokat tart, következetes és szilárd.

A folyadékok egyik fő tulajdonsága fix térfogatú, amelynek alakja az őket tartalmazó tartálytól függően változik. A folyadékok alkalmazkodnak a tartály alakjához, mindig a gravitáció által elfoglalják annak legalacsonyabb részét. Ily módon szabad felületet hagynak, nem teljesen laposak, vagy speciális formákat vesznek fel, például cseppeket, buborékokat vagy buborékokat.

Vannak akkor Felszíni erők, hívások Összetartás és tapadás, amelyeket az alábbiakban ismertetünk:

Kohézió: Akkor van, amikor két különböző folyékony felületre hat egymással vonzó erő, amely a legkülső molekulákban aktiválódik.

Csatlakozás: Akkor, amikor egy folyadék beépül egy szilárd anyag felületéhez, és diffundál ezen a területen.

Ez a kettő A felszíni erők felelősek a különféle biológiai jelenségekért, a felületi feszültség és a kapillaritás fogalma alapján.

Felületi feszültség

Egy folyadékban minden molekulát több molekula vesz körül; ily módon kompenzálja a vonzerőt minden irányban a folyadék minden pontján, kivéve a felszínt, ahol fent nincsenek molekulák, csak levegő van, erők irányulnak a folyadékba, így nettó vonzerőt generál e tartalom felé.

A folyadék hajlamos tehát kohéziót kialakítani, ami megegyezik azzal, hogy nem diszpergál, és minimalizálja annak felületét, cseppeket képezve. A folyadék felülete film viselkedését tükrözi amely ellenáll a deformációjának, és ezért a törésnek is.

Ennek a kohéziós erőnek a mérésére egy csúszó oldalú huzalszerkezetet veszünk figyelembe, amelyben egy folyadékréteget helyezünk el. Ennek a szerkezetnek az egyszerű összehasonlítása egy szappanbuborék fújó gyűrűvel történik, amelyben a drótot kissé elcsúsztathatja, hogy nagyobb legyen a gyűrű.

A folyadék megpróbálja minimalizálni a felületet, amelyet S jelöl, és a csúszó oldalon F erőt fejt ki, amely mérhető. Arra a következtetésre jutottak, hogy az Erő kiszámítása továbbra is fennáll:

Ahol γ a felületi feszültség, és l a csúszó kábel hossza.

A A felületi feszültség γ a folyadék tulajdonsága. Az F erő függ l-től, a csúszó kábel hosszától, de nem az S felülettől. A 2. tényezőt azért vezetik be, mert két felület van, amelyek a csúszó huzal belső és külső felülete, amely kapcsolatban áll a folyadék felületével.

A A felületi feszültség γ az egységnyi hosszra eső erő, amelyet egy folyadék felülete fejt ki bármely vonalon, amely szorítóélként helyezkedik el rajta.

A felületi feszültségből eredő erő merőleges a felületi vonalra, és érintője annak.

A felületi feszültséget γ szintén definiálhatjuk Energia egységnyi területenként ami a terület növeléséhez szükséges, és a következő képlettel van kifejezve:

Mivel a felület kialakulásához energiára van szükség, a folyadékok hajlamosak csökkenteni kitett területüket a környezethez képest. Ebben az ügyben a víztestek, például a tavak, a tengerek és az óceánok nyugodt állapotban lévő felülete sík.

Felületi feszültség Newtonban mérjük méterenként (N / m), és minden anyag esetében csökken a hőmérséklet növekedésével. A víz mennyisége nagyobb, mint a legtöbb folyadékban, és annak is köszönhető, hogy ez az egyik legsűrűbb folyadék, 1 g / cm³ sűrűség.

Az alábbiakban egy táblázat mutat be néhány anyag értékét, amely jellemző a hőmérsékletek sorozatára.

Folyékony	T (° C)	γ (N / m)
Hélium	-270	0.0002
Hidrogén	-255	0.002
Neon	-247	0.005
Oxigén	-193	0.016
Etanol	20	0.022
Szappanos víz	20	0.025
Víz	100	0.059
Víz	60	0.062
Víz	20	0.073
Víz	0	0.076
Higany	20	0.465
Ezüst	970	0.800

Felületaktív anyagok vagy felületaktív anyagok

Néha szükség van egy folyadék felületi feszültségének csökkentésére. Elért feloldva benne a felületaktív anyagoknak vagy a felületaktív anyagoknak nevezett anyagokat, amelyek olyan felületi filmet képeznek, amelynek molekuláit alig vonzzák a belső folyadék molekulái.

A felületaktív anyagoknak köszönhetően a szóban forgó folyadék könnyebben átnedvesedik.

Példák a felületi feszültségre

A vízre szálló szúnyog, amely a felszínen felfüggesztve marad.

Vízben szuszpendált hungarocell vagy hungarocell lemez.

A vízgyűrű, amely a gyűrűn képződik, mielőtt szappanbuborékot fújna.

A legkönnyebb homok- vagy porszemcsék, ha nem keverik őket, szuszpendálva maradnak a víz felszínén.

Ha egy pohárban van víz és olaj, a kettő sűrűség szerinti elválasztásában felületi feszültség van.

Ha egy ízesített italt nagyon megráznak, a keletkező buborékok a felszínen maradnak, és mindegyik részt vesz a teljes felületi feszültségben.

A mosógép működésében lévő szappanos vízhabbal buborékok és buborékok képződnek, amelyek az öblítés előtt keletkeznek.

A hajók kihasználják a víz ezen tulajdonságát, hogy a felszínen maradjanak, köszönhetően annak, hogy levegőt szállítanak bent. Olyanok, mint egy lebegő buborék a víz felszínén.

A szörfdeszkák felületi feszültséget okoznak, amikor a víz nyugalomban van, és ha mozgás van, akkor szilárdan tartják.

A nyers tej forralásakor megkezdődik a tejszín előállítása, amely a tej lehűlésével konszolidálódik. Ez egy vastag zsírréteg a folyékony rész tetején.

Ne felejtsük el, hogy megjegyzéseket.