ზედაპირის დაძაბულობის მაგალითი

ზედაპირული დაძაბულობა არის სითხის ზედაპირზე დატვირთული ძალა, მასზე დასვენებული მსუბუქი ობიექტის წონის დასაძლევად. გარდა ამისა, ზედაპირული დაძაბულობა შეიძლება განისაზღვროს, როგორც სითხის გატარება ძალუძს მის ზედაპირზე გატეხვას. ეს არის მთავარი თვისება, რომელსაც აქვს საპნის ბუშტები, თანმიმდევრული და მყარი.

სითხეებს მათი ერთ-ერთი მთავარი თვისება აქვთ ფიქსირებული მოცულობა, რომელთა ფორმა შეიცვლება მათში შემავალი კონტეინერის შესაბამისად. სითხე ეგუება კონტეინერის ფორმას და ყოველთვის სიმძიმის მიხედვით იკავებს მის ყველაზე დაბალ ნაწილს. ამ გზით ისინი ტოვებენ თავისუფალ ზედაპირს, მთლად ბრტყელს, ან იღებენ სპეციალურ ფორმებს, როგორიცაა წვეთები, ბუშტები ან ბუშტები.

არსებობს მაშინ ზედაპირული ძალები, მოუწოდებს ერთიანობა და ადჰეზია, რომლებიც განმარტებულია ქვემოთ:

ერთიანობა: ეს მაშინ, როდესაც ორ განსხვავებულ თხევად ზედაპირზე გავლენას ახდენს ერთმანეთის მიზიდვის ძალა, რომელიც აქტიურდება უკიდურეს გარე მოლეკულებში.

გაწევრიანება: ეს ხდება მაშინ, როდესაც სითხე იკავებს მყარი ზედაპირის მიზიდულობით, რომელიც გავრცელებულია ამ მიდამოში.

Ეს ორი ზედაპირული ძალები პასუხისმგებელნი არიან სხვადასხვა ბიოლოგიურ მოვლენებზე, დაფუძნებულია ზედაპირული დაძაბულობისა და კაპილარულობის ცნებებზე.

ზედაპირული დაძაბულობა

სითხეში თითოეული მოლეკულა გარშემორტყმულია უფრო მეტი მოლეკვით; ამ გზით ყველა მიმართულებით მიზიდულობა კომპენსირდება სითხის ყველა წერტილში, გარდა იმ ზედაპირისა, სადაც ზემოთ მოლეკულები არ არის, მაგრამ მხოლოდ ჰაერია, ძალები მიმართულია სითხეში, ამით წარმოიქმნება წმინდა მიზიდულობა ამ შინაარსის მიმართ.

ამრიგად, თხევადი მიდრეკილებაა შექმნას ერთიანობა, რაც იგივეა, რაც არ იფანტება და მინიმუმამდე ამცირებს მის ზედაპირს, ქმნის წვეთებს. სითხის ზედაპირს ექნება ფილმის ქცევა რომელიც გთავაზობთ წინააღმდეგობას მისი დეფორმაციისადმი და, შესაბამისად, წინააღმდეგობის გაწევას.

ერთიანობის ამ ძალის გასაზომად გათვალისწინებულია მავთულის კონსტრუქცია მოცურების მხარეს, რომელშიც თავსდება სითხის ფენა. ამ სტრუქტურის მარტივი შედარებაა საპნის ბუშტის გასაბერი ბეჭდით, რომელშიც შეგიძლიათ ოდნავ გადააადგილოთ მავთული, რომ ბეჭედი უფრო დიდი გახდეს.

თხევადი შეეცდება ზედაპირის მინიმიზაციას, დანიშნულია S- ის საშუალებით, F ძალას ახდენს მოცურების მხარეს, რომლის გაზომვაც შესაძლებელია. დაასკვნეს, რომ ძალების გაანგარიშება რჩება:

სადაც γ არის ზედაპირის დაძაბულობა, ხოლო l არის კაბელის სიგრძე, რომელიც სრიალებს.

ზედაპირული დაძაბულობა γ სითხის თვისებაა. Force F დამოკიდებული იქნება l, მოცურების კაბელის სიგრძეზე, მაგრამ არა ზედაპირზე S. 2 ფაქტორი შემოდის, რადგან არსებობს ორი ზედაპირი, რომლებიც არის შიდა და გარე მოცურების მავთული, რომელიც კონტაქტშია თხევადთან.

ზედაპირული დაძაბულობა γ არის ერთეულის სიგრძის ძალა, რომელსაც ახდენს სითხის ზედაპირი ნებისმიერ ხაზზე, რომელიც მდებარეობს მასზე, როგორც დამჭერის პირას.

ზედაპირული დაძაბულობიდან წარმოშობილი ძალა არის ზედაპირის ხაზის პერპენდიკულარული და მასთან tangent.

ზედაპირული დაძაბულობა γ ასევე შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ენერგია ერთეულის ფართობზე ეს საჭიროა ფართობის გასაზრდელად და გამოხატულია შემდეგი ფორმულით:

მას შემდეგ, რაც ზედაპირის წარმოქმნისთვის საჭიროა ენერგია, სითხეები ამცირებენ გარემოს შედარებით გარემოში. ამ საკითხისთვის არის წყლიანი წყლების ისეთი ზედაპირები, როგორიცაა ტბები, ზღვები და ოკეანეები.

ზედაპირული დაძაბულობა იზომება ნიუტონში თითოეულ მეტრში (N / m), და თითოეული ნივთიერებისათვის ის მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. წყალი უფრო მეტია ვიდრე უმეტეს სითხეებში და ასევე განპირობებულია იმით, რომ იგი ერთ – ერთი ყველაზე მკვრივი სითხეა, 1 გ / სმ³ სიმკვრივე

ქვემოთ მოცემულია ცხრილი ზოგიერთ ნივთიერებათა მნიშვნელობებით, რომლებიც დამახასიათებელია მთელი რიგი ტემპერატურისთვის.

თხევადი	T (° C)	γ (N / მ)
ჰელიუმი	-270	0.0002
წყალბადის	-255	0.002
ნეონი	-247	0.005
ჟანგბადი	-193	0.016
ეთანოლი	20	0.022
საპონი წყალი	20	0.025
წყალი	100	0.059
წყალი	60	0.062
წყალი	20	0.073
წყალი	0	0.076
მერკური	20	0.465
ვერცხლისფერი	970	0.800

Surfactants ან Surfactants

ზოგჯერ საჭიროა სითხის ზედაპირული დაძაბულობის შემცირება. Მიღწეულია ხსნის მასში ნივთიერებებს, რომლებსაც Surfactants ან Surfactants ეწოდება, რომლებიც ქმნიან ზედაპირულ ფილმს, რომლის მოლეკულები ძლივს იზიდავს შინაგანი სითხის მოლეკულებს.

ზედაპირული აქტივობების წყალობით, ხსენებული სითხის დასველება უფრო ადვილია.

ზედაპირული დაძაბულობის მაგალითები

კოღო, რომელიც ეშვება წყალზე, რჩება ზედაპირზე შეჩერებული.

წყალში შეჩერებული ფოლადის ან ფოლადის ფირფიტა.

წყლის ფურცელი, რომელიც ქმნის ბეჭედს საპნის ბუშტის აფეთქებამდე.

ქვიშის ან მტვრის ყველაზე მსუბუქი ნაწილაკები, თუ არ აჟიტირდება, წყლის ზედაპირზე შეჩერებულია.

როდესაც ჭიქაში წყალი და ზეთია, ხდება ზედაპირის დაძაბულობა სიმჭიდროვის მიხედვით ამ ორიდან გამოყოფაში.

როდესაც არომატული სასმელი ბევრს ირხევა, წარმოქმნილი ბუშტები რჩება ზედაპირზე, თითოეული მონაწილეობს მთლიანი ზედაპირული დაძაბულობაში.

სარეცხი მანქანის მუშაობისას საპნიანი წყლის სუდებს აქვს ბუშტები და ბუშტები, რომლებიც წარმოიქმნება გამორეცხვამდე.

გემები წყლის ამ თვისებით სარგებლობენ წყლის შენარჩუნებაში, იმის წყალობით, რომ მათ ჰაერი აქვთ შიგნით. ისინი წყლის ზედაპირზე მცურავი ბუშტის მსგავსია.

სერფინგები ქმნიან ზედაპირულ დაძაბულობას წყლის დასვენების დროს და მოძრაობის დროს ისინი მყარად იკავებენ.

ნედლი რძის მოხარშვისას იწყება კრემის წარმოქმნა, რომელიც კონსოლიდარდება, როდესაც რძე გაცივდება. ეს არის ცხიმის სქელი ფენა თხევადი ნაწილის თავზე.

არ დაგავიწყდეთ კომენტარის დატოვება.