표면 장력 예
물리학 / / July 04, 2021
그만큼 표면 장력은 정지 된 액체의 표면에 가해지는 힘입니다., 위에 놓인 가벼운 물체의 무게를 상쇄합니다. 또한 표면 장력은 다음과 같이 정의 할 수 있습니다. 액체가 표면에서 깨지지 않도록 가하는 힘. 비누 거품을 일관되고 단단하게 유지하는 것이 주요 속성입니다.
액체는 주요 특성 중 하나입니다. 일정량, 그 모양은 그들을 포함하는 용기에 따라 달라집니다. 액체는 용기의 모양에 적응하며 항상 중력에 의해 가장 낮은 부분을 차지합니다. 이러한 방식으로 완전히 평평하지 않은 자유 표면을 남기거나 방울, 거품 또는 거품과 같은 특수한 모양을 채택합니다.
그런 다음 표면력, 전화 응집력과 접착력, 아래에 설명되어 있습니다.
응집력: 두 개의 서로 다른 액체 표면이 가장 바깥 쪽 분자에서 활성화되는 서로에 대한 인력의 영향을받는 경우입니다.
가입: 액체가 고체 표면에 인력에 의해 통합되어 해당 영역에서 확산되는 경우입니다.
이 두 표면력은 다양한 생물학적 현상을 담당합니다., 표면 장력 및 모세관의 개념을 기반으로합니다.
표면 장력
액체에서 각 분자는 더 많은 분자로 둘러싸여 있습니다.; 이런 식으로 모든 방향의 인력은 위에 분자가없고 공기 만있는 표면을 제외하고 액체의 모든 지점에서 보상됩니다. 힘은 액체로 향합니다, 따라서 해당 콘텐츠에 대한 순 매력을 생성합니다.
그러면 액체는 분산되지 않는 것과 같은 응집을 일으키고 표면을 최소화하여 방울을 형성하는 경향이 있습니다. 액체의 표면은 필름의 거동을 가질 것입니다 변형에 대한 저항력을 제공하여 파손에 대한 저항력을 제공합니다.
이 응집력을 측정하기 위해 액체 층이 배치 된 슬라이딩면이있는 와이어 구조가 고려됩니다. 이 구조의 간단한 비교는 비눗 방울 블로잉 링으로, 와이어를 조금 밀어서 링을 더 크게 만들 수 있습니다.
그만큼 액체는 표면을 최소화하려고합니다, S로 지정되며 측정 가능한 슬라이딩 측에 힘 F를가합니다. 힘의 계산은 다음과 같이 유지됩니다.
여기서 γ는 표면 장력이고 l은 미끄러지는 케이블의 길이입니다.
그만큼 표면 장력 γ는 액체의 특성입니다.
힘 F는 슬라이딩 케이블의 길이 인 l에 따라 달라 지지만 표면 S에는 의존하지 않습니다. 요소 2는 액체와 접촉하는 슬라이딩 와이어의 내부 및 외부 표면 인 두 개의 표면이 있기 때문에 도입됩니다.그만큼 표면 장력 γ는 액체 표면에 의해 가해지는 단위 길이 당 힘입니다. 모든 라인에 클램핑 에지로 위치합니다.
표면 장력에서 발생하는 힘은 표면 선에 수직이고 접선.
표면 장력 γ는 다음과 같이 정의 할 수도 있습니다. 단위 면적당 에너지 면적을 늘리는 데 필요하며 다음 공식으로 표현됩니다.
표면이 형성 되려면 에너지가 필요하기 때문에 액체는 주변에 비해 노출 영역을 줄이는 경향이 있습니다. 평온한 상태의 호수, 바다 및 바다와 같은 수역의 표면이 평평하다는 것은이 문제입니다.
표면 장력 미터당 뉴턴 단위로 측정됩니다 (N / m)., 각 물질에 대해 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 물의 물은 대부분의 액체보다 크며, 1g / cm로 가장 밀도가 높은 액체 중 하나이기 때문입니다.3 밀도.
아래는 일련의 온도에 전형적인 일부 물질의 값이 표시된 표입니다.
액체 |
T (° C) |
γ (N / m) |
헬륨 |
-270 |
0.0002 |
수소 |
-255 |
0.002 |
네온 |
-247 |
0.005 |
산소 |
-193 |
0.016 |
에탄올 |
20 |
0.022 |
비눗물 |
20 |
0.025 |
물 |
100 |
0.059 |
물 |
60 |
0.062 |
물 |
20 |
0.073 |
물 |
0 |
0.076 |
수은 |
20 |
0.465 |
은 |
970 |
0.800 |
계면 활성제 또는 계면 활성제
때때로 액체의 표면 장력을 줄여야합니다. 성취됐다 계면 활성제 또는 계면 활성제라고 불리는 물질을 용해시킵니다., 분자가 내부 액체의 분자에 거의 끌리지 않는 표면 막을 형성합니다.
계면 활성제 덕분에 해당 액체가 젖는 것이 더 쉽습니다.
표면 장력의 예
수면에 떠있는 모기.
물에 매달려있는 스티로폼 또는 스티로폼 플레이트.
비누 거품을 불기 전에 링에 형성되는 물 시트입니다.
가장 가벼운 모래 또는 먼지 입자는 교반하지 않으면 물 표면에 남아 있습니다.
유리에 물과 기름이 있으면 밀도에 따라 둘 사이의 분리에 표면 장력이 있습니다.
맛이 나는 음료를 많이 흔들면 생성 된 기포가 표면에 남아 있으며 각 기포는 전체 표면 장력에 관여합니다.
세탁기 작동시 비눗물 거품에는 헹구기 전에 형성되는 거품과 거품이 있습니다.
선박은 공기를 내부로 운반하기 때문에이 물의 특성을 이용하여 물에 떠 있습니다. 그들은 물 표면에 떠 다니는 거품과 같습니다.
서핑 보드는 물이 쉴 때 표면 장력을 생성하고 움직임이있을 때 단단히 고정됩니다.
원유가 끓으면 크림 생성이 시작되고 우유가 식을 때 통합됩니다. 액체 부분 위에 두꺼운 지방층입니다.
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