Пример поверхностного натяжения
Физика / / July 04, 2021
В Поверхностное натяжение - это сила, действующая на поверхность жидкости, которая находится в состоянии покоя., чтобы противодействовать весу легкого объекта, лежащего на нем. Кроме того, поверхностное натяжение можно определить как Сила, прилагаемая жидкостью для сопротивления разбиванию о ее поверхность. Это основное свойство, благодаря которому мыльные пузыри остаются прочными и прочными.
Одно из основных свойств жидкостей: фиксированный объем, форма которых будет варьироваться в зависимости от контейнера, в котором они находятся. Жидкости адаптируются к форме емкости, всегда занимая ее нижнюю часть под действием силы тяжести. Таким образом, они оставляют свободную поверхность, а не полностью плоскую, или они принимают особую форму, такую как капли, пузыри или пузыри.
Тогда есть Поверхностные силы, звонки Сплоченность и адгезия, которые объясняются ниже:
Сплоченность: Это когда на две разные жидкие поверхности действует сила притяжения друг к другу, которая активируется в самых удаленных молекулах.
Присоединение: Это когда жидкость включается за счет притяжения к поверхности твердого тела, диффундируя в этой области.
Эти двое Поверхностные силы ответственны за различные биологические явления, основанный на понятиях поверхностного натяжения и капиллярности.
Поверхностное натяжение
В жидкости каждая молекула окружена большим количеством молекул.; таким образом, притяжение во всех направлениях компенсируется в каждой точке жидкости, кроме поверхности, где нет молекул сверху, а есть только воздух, силы направлены в жидкость, таким образом создавая чистое влечение к этому контенту.
Таким образом, жидкость имеет тенденцию к сцеплению, то есть к нераспространению, и к минимизации своей поверхности, образуя капли. Поверхность жидкости будет иметь поведение пленки. который обеспечивает сопротивление его деформации и, следовательно, сопротивление разрушению.
Для измерения этой силы сцепления рассматривается проволочная конструкция со скользящей стороной, в которую помещен слой жидкости. Простое сравнение этой конструкции с кольцом для выдувания мыльных пузырей, в котором вы можете немного сдвинуть проволоку, чтобы сделать кольцо больше.
В жидкость постарается минимизировать поверхность, обозначенный буквой S, прилагающий к скользящей стороне силу F, которую можно измерить. Делается вывод, что расчет Силы остается:
Где γ - поверхностное натяжение, а l - длина скользящего кабеля.
В Поверхностное натяжение γ - это свойство жидкости. Сила F будет зависеть от l, длины скользящего троса, но не от поверхности S. Фактор 2 введен, потому что есть две поверхности: внутренняя и внешняя скользящей проволоки, которая контактирует с поверхностью жидкости.
В Поверхностное натяжение γ - сила на единицу длины, прилагаемая поверхностью жидкости. по любой линии, расположенной на ней в качестве прижимной кромки.
Сила, возникающая из-за поверхностного натяжения, равна перпендикулярно линии поверхности и касательно к ней.
Поверхностное натяжение γ также можно определить как Энергия на единицу площади что необходимо для увеличения площади и выражается следующей формулой:
Поскольку для образования поверхности требуется энергия, жидкости имеют тенденцию уменьшать свою открытую площадь по сравнению с окружающей средой. Именно по этой причине поверхности водоемов, таких как озера, моря и океаны, в спокойном состоянии являются плоскими.
Поверхностное натяжение измеряется в Ньютонах на каждый метр (Н / м), а для каждого вещества она уменьшается с повышением температуры. У воды больше, чем у большинства жидкостей, а также из-за того, что это одна из самых плотных жидкостей с 1 г / см3.3 плотность.
Ниже представлена таблица со значениями некоторых веществ, типичными для ряда температур.
Жидкость |
Т (° C) |
γ (Н / м) |
Гелий |
-270 |
0.0002 |
Водород |
-255 |
0.002 |
Неон |
-247 |
0.005 |
Кислород |
-193 |
0.016 |
Спирт этиловый |
20 |
0.022 |
Мыльная вода |
20 |
0.025 |
Воды |
100 |
0.059 |
Воды |
60 |
0.062 |
Воды |
20 |
0.073 |
Воды |
0 |
0.076 |
Меркурий |
20 |
0.465 |
Серебро |
970 |
0.800 |
Поверхностно-активные вещества или поверхностно-активные вещества
Иногда требуется уменьшить поверхностное натяжение жидкости. Достигнут растворение в нем веществ, называемых ПАВ или ПАВ, которые образуют поверхностную пленку, молекулы которой практически не притягиваются молекулами внутренней жидкости.
Благодаря поверхностно-активным веществам рассматриваемой жидкости легче намокнуть.
Примеры поверхностного натяжения
Комар, который приземляется на воду, остается подвешенным на поверхности.
Пластина из пенополистирола или пенополистирола, подвешенная в воде.
Лист воды, который образуется на кольце перед тем, как надуть мыльный пузырь.
Самые легкие частицы песка или пыли, если их не взбалтывать, остаются взвешенными на поверхности воды.
Когда в стакане есть вода и масло, между ними возникает поверхностное натяжение, разделяющее их по плотности.
Когда ароматизированный напиток сильно встряхивается, образующиеся пузырьки остаются на поверхности, каждый из которых участвует в общем поверхностном натяжении.
Пена мыльной воды при работе стиральной машины имеет пузыри и пузыри, которые образуются перед ополаскиванием.
Корабли используют это свойство воды, чтобы оставаться на плаву, благодаря тому, что они переносят воздух внутрь. Они похожи на плавающий пузырь на поверхности воды.
Доски для серфинга создают поверхностное натяжение, когда вода неподвижна, а когда есть движение, они держатся.
При кипячении сырого молока начинается образование сливок, которые затвердевают при охлаждении молока. Это толстый слой жира поверх жидкой части.
Не забывайте оставлять свои комментарии.