Primer površinske napetosti
Fizika / / July 04, 2021
The Površinska napetost je sila, ki deluje na površino tekočine, ki miruje, da prepreči težo lahkega predmeta, ki leži na njem. Poleg tega lahko površinsko napetost definiramo kot Sila, ki jo deluje tekočina, da se upre na njeni površini. Glavna lastnost je, da ima milne mehurčke, dosledne in trdne.
Tekočine imajo eno glavnih lastnosti fiksna prostornina, katerih oblika se bo razlikovala glede na posodo, ki jih vsebuje. Tekočine se prilagodijo obliki posode, gravitacija pa vedno zasede njen najnižji del. Na ta način pustijo prosto površino, ki ni povsem ravna, ali pa sprejmejo posebne oblike, kot so kapljice, mehurčki ali mehurčki.
Takrat obstajajo Površinske sile, klici Kohezija in adhezija, ki so razloženi spodaj:
Kohezija: Takrat na dve različni tekoči površini vpliva sila privlačnosti, ki se aktivira v najbolj oddaljenih molekulah.
Pristop: Takrat se tekočina vključi s privlačnostjo na površino trdne snovi, ki se na tem območju razprši.
Ta dva Površinske sile so odgovorne za različne biološke pojave, ki temelji na konceptih površinske napetosti in kapilarnosti.
Površinska napetost
V tekočini je vsaka molekula obdana z več molekulami; na ta način se privlačnost v vseh smereh kompenzira na vsaki točki tekočine, razen na površini, kjer zgoraj ni molekul, temveč le zrak, sile so usmerjene v tekočino, kar ustvarja neto privlačnost do te vsebine.
Tekočina torej nagiba k koheziji, ki je enaka nerazpršitvi, in zmanjša površino, tako da tvori kapljice. Na površini tekočine se bo obnašal film ki nudi odpornost proti njegovi deformaciji in s tem odpornost na lomljenje.
Za merjenje te kohezijske sile je upoštevana žična struktura z drsno stranjo, v katero je nameščena plast tekočine. Preprosta primerjava te strukture je z obročem za pihanje mehurčkov, v katerem lahko žico malo potisnete, da obroč postane večji.
The tekočina bo poskušala površino čim bolj zmanjšati, označen s S, ki na drsno stran deluje s silo F, ki jo je mogoče izmeriti. Ugotovljeno je bilo, da izračun sile ostaja:
Kjer je γ površinska napetost, l pa dolžina drsnega kabla.
The Površinska napetost γ je lastnost tekočine. Sila F bo odvisna od l, dolžine drsnega kabla, ne pa tudi od površine S. Faktor 2 je uveden, ker obstajata dve površini, ki sta notranja in zunanja drsne žice, ki je v stiku s tekočino.
The Površinska napetost γ je sila na enoto dolžine, ki jo izvaja površina tekočine na kateri koli črti, ki se na njej nahaja kot vpenjalni rob.
Sila, ki izvira iz površinske napetosti, je pravokotna na površinsko črto in tangenta nanjo.
Površinsko napetost γ lahko definiramo tudi kot Energija na enoto površine ki je potrebna za povečanje površine in se izrazi z naslednjo formulo:
Ker je za tvorjenje površine potrebna energija, tekočine ponavadi zmanjšajo izpostavljeno površino glede na okolico. Glede tega so površine vodnih teles, kot so jezera, morja in oceani, v mirnem stanju ravne.
Površinska napetost se meri v Newtonih na vsak meter (N / m), za vsako snov pa se z naraščanjem temperature zmanjšuje. Voda v vodi je večja kot v večini tekočin in je tudi posledica dejstva, da je ena najgostejših tekočin z 1 g / cm3.3 gostoto.
Spodaj je tabela z vrednostmi nekaterih snovi, značilnimi za vrsto temperatur.
Tekočina |
T (° C) |
γ (N / m) |
Helij |
-270 |
0.0002 |
Vodik |
-255 |
0.002 |
Neon |
-247 |
0.005 |
Kisik |
-193 |
0.016 |
Etanol |
20 |
0.022 |
Milna voda |
20 |
0.025 |
Voda |
100 |
0.059 |
Voda |
60 |
0.062 |
Voda |
20 |
0.073 |
Voda |
0 |
0.076 |
Živo srebro |
20 |
0.465 |
Srebro |
970 |
0.800 |
Površinsko aktivne snovi ali površinsko aktivne snovi
Včasih je treba zmanjšati površinsko napetost tekočine. Je doseženo raztapljanje v njem snovi, imenovane površinsko aktivne snovi ali površinsko aktivne snovi, ki tvorijo površinski film, katerega molekule molekule notranje tekočine komaj privlačijo.
Zahvaljujoč površinsko aktivnim snovem se zadevna tekočina lažje zmoči.
Primeri površinske napetosti
Komar, ki pristane na vodi, ostane na površju obešen.
Stiropor ali ploščica iz stiropora, obešena v vodi.
List vode, ki nastane na obroču, preden piha milni mehurček.
Najlažji delci peska ali prahu, če niso vznemirjeni, ostanejo suspendirani na površini vode.
Ko sta v kozarcu voda in olje, obstaja ločitev med njima po gostoti površinske napetosti.
Ko se aromatizirana pijača močno pretrese, nastali mehurčki ostanejo na površini, od katerih je vsak vpleten v skupno površinsko napetost.
Milna pena pri delovanju pralnega stroja ima mehurčke in mehurčke, ki nastanejo pred izpiranjem.
Ladje izkoriščajo to lastnost vode, da ostanejo na površju, zahvaljujoč temu, da v sebi nosijo zrak. So kot plavajoči mehurček na površini vode.
Deske ustvarjajo površinsko napetost, ko voda miruje, in ko se gibljejo, se trdno držijo.
Ko kuhamo surovo mleko, se začne ustvarjanje smetane, ki se utrdi, ko se mleko ohladi. To je debela plast maščobe na vrhu tekočega dela.
Ne pozabite pustiti svojih komentarjev.