Contoh Tegangan Permukaan
Fisika / / July 04, 2021
Itu Tegangan Permukaan adalah gaya yang bekerja pada permukaan zat cair yang diam, untuk melawan berat benda ringan yang bertumpu di atasnya. Selanjutnya, Tegangan Permukaan dapat didefinisikan sebagai Gaya yang diberikan oleh cairan untuk menahan agar tidak pecah di permukaannya. Ini adalah properti utama yang menahan gelembung sabun, konsisten dan kokoh.
Cairan memiliki salah satu sifat utamanya main volume tetap, yang bentuknya akan bervariasi sesuai dengan wadah yang menampungnya. Cairan beradaptasi dengan bentuk wadah, selalu menempati bagian terendah oleh gravitasi. Dengan cara ini, mereka meninggalkan permukaan yang bebas, tidak sepenuhnya rata, atau mereka mengadopsi bentuk khusus seperti tetesan, gelembung atau gelembung.
Ada kemudian Kekuatan Permukaan, panggilan Kohesi dan Adhesi, yang dijelaskan di bawah ini:
Kohesi: Itu terjadi ketika dua permukaan cairan yang berbeda dipengaruhi oleh gaya tarik-menarik satu sama lain, yang diaktifkan di molekul terluar.
Pencapaian: Itu adalah ketika cairan digabungkan dengan daya tarik ke permukaan padatan, menyebar di area itu.
Dua ini Kekuatan permukaan bertanggung jawab atas berbagai fenomena biologis, berdasarkan konsep Tegangan Permukaan dan Kapilaritas.
Tegangan permukaan
Dalam cairan, setiap molekul dikelilingi oleh lebih banyak molekul; dengan cara ini gaya tarik ke segala arah dikompensasikan pada setiap titik cairan, kecuali di permukaan, di mana tidak ada molekul di atasnya, tetapi hanya udara, gaya diarahkan ke dalam cairan, sehingga menghasilkan daya tarik bersih terhadap konten tersebut.
Cairan, kemudian, cenderung membuat kohesi, yang sama dengan tidak menyebar, dan untuk meminimalkan permukaannya, membentuk tetesan. Permukaan cairan akan memiliki perilaku film yang menawarkan ketahanan terhadap deformasi, dan oleh karena itu ketahanan terhadap putus.
Untuk mengukur Gaya Kohesi ini, struktur kawat dengan sisi geser dipertimbangkan, di mana lapisan cairan ditempatkan. Perbandingan sederhana dari struktur ini adalah dengan cincin peniup gelembung sabun, di mana Anda dapat menggeser kawat sedikit untuk membuat cincin lebih besar.
Itu cairan akan mencoba meminimalkan permukaan, ditunjuk oleh S, mengerahkan gaya F pada sisi geser, yang dapat diukur. Disimpulkan bahwa perhitungan Force tetap:
Dimana adalah Tegangan Permukaan, dan l adalah panjang kabel yang meluncur.
Itu Tegangan Permukaan adalah sifat zat cair. Gaya F akan bergantung pada l, panjang kabel geser, tetapi tidak pada permukaan S. Faktor 2 diperkenalkan karena ada dua permukaan, yaitu permukaan internal dan eksternal dari kawat geser, yang bersentuhan dengan cairan.
Itu Tegangan Permukaan adalah gaya per satuan panjang yang diberikan oleh permukaan zat cair pada garis apa pun, terletak di atasnya sebagai tepi penjepit.
Gaya yang berasal dari Tegangan Permukaan adalah tegak lurus terhadap garis permukaan, dan bersinggungan dengannya.
Tegangan Permukaan juga dapat didefinisikan sebagai Energi per Satuan Luas yang diperlukan untuk menambah luas, dan dinyatakan dengan rumus berikut:
Karena energi diperlukan untuk membentuk permukaan, cairan cenderung mengurangi area terbukanya relatif terhadap lingkungan. Untuk hal inilah permukaan badan air seperti danau, laut dan samudera dalam keadaan tenang menjadi datar.
Tegangan permukaan diukur dalam Newton setiap meter (N / m), dan untuk setiap zat itu berkurang dengan meningkatnya suhu. Itu air lebih besar daripada di sebagian besar cairan, dan juga karena fakta bahwa itu adalah salah satu cairan terpadat, dengan 1 g / cm3 massa jenis.
Di bawah ini adalah tabel dengan nilai beberapa zat, khas dari serangkaian suhu.
Cair |
T (° C) |
(T / m) |
Helium |
-270 |
0.0002 |
Hidrogen |
-255 |
0.002 |
Neon |
-247 |
0.005 |
Oksigen |
-193 |
0.016 |
etanol |
20 |
0.022 |
Air yang berbusa |
20 |
0.025 |
air |
100 |
0.059 |
air |
60 |
0.062 |
air |
20 |
0.073 |
air |
0 |
0.076 |
Air raksa |
20 |
0.465 |
Perak |
970 |
0.800 |
Surfaktan atau Surfaktan
Terkadang diperlukan untuk mengurangi Tegangan Permukaan cairan. Tercapai melarutkan di dalamnya zat yang disebut Surfaktan atau Surfaktan, yang membentuk film permukaan yang molekulnya hampir tidak tertarik oleh molekul cairan bagian dalam.
Berkat surfaktan, cairan lebih mudah menjadi basah.
Contoh Tegangan Permukaan
Nyamuk yang mendarat di air, tetap melayang di permukaan.
Plat styrofoam atau styrofoam yang digantung di air.
Lembaran air yang terbentuk pada cincin sebelum meniup gelembung sabun.
Partikel pasir atau debu yang paling ringan, jika tidak diaduk, tetap tersuspensi di permukaan air.
Ketika ada air dan minyak di dalam gelas, ada tegangan permukaan dalam pemisahan antara keduanya berdasarkan kerapatan.
Ketika minuman beraroma banyak dikocok, gelembung yang dihasilkan tetap berada di permukaan, masing-masing terlibat dalam tegangan permukaan total.
Busa air sabun dalam pengoperasian mesin cuci memiliki gelembung-gelembung dan gelembung-gelembung yang terbentuk sebelum dibilas.
Kapal memanfaatkan sifat air ini untuk tetap mengapung, berkat fakta bahwa mereka membawa udara di dalamnya. Mereka seperti gelembung mengambang di permukaan air.
Papan selancar menciptakan tegangan permukaan saat air diam, dan saat ada gerakan, mereka menahannya dengan kuat.
Saat susu mentah direbus, pembuatan krim dimulai, yang mengental saat susu mendingin. Ini adalah lapisan lemak tebal di atas bagian cair.
Jangan lupa untuk meninggalkan komentar Anda.