Yüzey Gerilimi Örneği
Fizik / / July 04, 2021
Yüzey gerilimi, durgun haldeki bir sıvının yüzeyine uygulanan kuvvettir., üzerinde duran hafif bir nesnenin ağırlığına karşı koymak için. Ayrıca, Yüzey Gerilimi şu şekilde tanımlanabilir: Bir sıvının yüzeyinde kırılmaya karşı koymak için uyguladığı kuvvet. Sabun köpüğü tutan, tutarlı ve sağlam olan ana özelliktir.
Sıvıların ana özelliklerinden biri sabit bir hacim, şekli onları içeren kaba göre değişecektir. Sıvılar kabın şekline uyum sağlar ve her zaman yerçekimi ile en alt kısmını işgal eder. Bu sayede tamamen düz olmayan serbest bir yüzey bırakırlar veya damla, kabarcık veya kabarcık gibi özel şekiller alırlar.
o zaman var Yüzey Kuvvetleri, aramalar Uyum ve Yapışma, aşağıda açıklananlar:
uyum: Bu, iki farklı sıvı yüzeyinin, en dıştaki moleküllerde aktive olan, birbirini çeken bir kuvvetten etkilenmesidir.
Katılım: Bir sıvının, bir katının yüzeyine çekim yoluyla dahil edilmesi ve o bölgede dağılmasıdır.
Bu ikisi Yüzey kuvvetleri çeşitli biyolojik olaylardan sorumludur., Yüzey Gerilimi ve Kılcallık kavramlarına dayanmaktadır.
Yüzey gerilimi
Bir sıvıda, her molekül daha fazla molekülle çevrilidir.; bu şekilde, yukarıda moleküllerin olmadığı, sadece havanın olduğu yüzey hariç, sıvının her noktasında tüm yönlerdeki çekim dengelenir, kuvvetler sıvıya yönlendirilir, böylece bu içeriğe yönelik net bir çekim yaratır.
Sıvı, daha sonra, dağılmamakla aynı olan kohezyon yapma ve yüzeyini en aza indirerek damlalar oluşturma eğilimindedir. Sıvının yüzeyi bir film davranışına sahip olacaktır. deformasyona karşı direnç ve dolayısıyla kırılmaya karşı direnç sunar.
Bu Kohezyon Kuvvetini ölçmek için, içine bir sıvı tabakasının yerleştirildiği, kayar tarafı olan bir tel yapısı düşünülmüştür. Bu yapının basit bir karşılaştırması, halkayı büyütmek için teli biraz kaydırabileceğiniz bir sabun köpüğü üfleme halkasıdır.
sıvı yüzeyi küçültmeye çalışacakS ile gösterilen, kayan tarafa ölçülebilen bir F kuvveti uygular. Kuvvetin hesaplanmasının devam ettiği sonucuna varılmıştır:
Burada γ Yüzey Gerilimi ve l kayan kablonun uzunluğudur.
Yüzey Gerilimi γ sıvının bir özelliğidir. F Kuvveti, kayan kablonun uzunluğu olan l'ye bağlı olacaktır, ancak S yüzeyine bağlı olmayacaktır. Faktör 2, sıvınınkiyle temas halinde olan kayar telin iç ve dış yüzeyi olmak üzere iki yüzeyi olduğu için ortaya çıkar.
Yüzey Gerilimi γ, bir sıvının yüzeyi tarafından birim uzunluk başına uygulanan Kuvvettir. herhangi bir çizgide, üzerinde bir sıkıştırma kenarı olarak bulunur.
Yüzey Geriliminden kaynaklanan Kuvvet, yüzey çizgisine dik ve ona teğet.
Yüzey Gerilimi γ şu şekilde de tanımlanabilir: Birim Alan Başına Enerji bir alanı artırmak için gerekli olan ve aşağıdaki formülle ifade edilir:
Bir yüzeyin oluşması için enerji gerektiğinden, sıvılar çevreye göre maruz kaldıkları alanı küçültme eğilimindedir. Bu nedenle göl, deniz ve okyanus gibi su kütlelerinin sakin durumdaki yüzeyleri düzdür.
Yüzey gerilimi her metrede Newton cinsinden ölçülür (N/m), ve her madde için artan sıcaklıkla azalır. Suyunki çoğu sıvıdan daha büyüktür ve ayrıca 1 g/cm ile en yoğun sıvılardan biri olması nedeniyledir.3 yoğunluk.
Aşağıda, bir dizi sıcaklık için tipik olan bazı maddelerin değerlerini içeren bir tablo bulunmaktadır.
Sıvı |
(°C) |
y (N / m) |
Helyum |
-270 |
0.0002 |
Hidrojen |
-255 |
0.002 |
Neon |
-247 |
0.005 |
Oksijen |
-193 |
0.016 |
etanol |
20 |
0.022 |
Sabunlu su |
20 |
0.025 |
Su |
100 |
0.059 |
Su |
60 |
0.062 |
Su |
20 |
0.073 |
Su |
0 |
0.076 |
Merkür |
20 |
0.465 |
Gümüş |
970 |
0.800 |
Sürfaktanlar veya Sürfaktanlar
Bazen bir sıvının Yüzey Gerilimini azaltmak gerekir. Elde edilir içinde Yüzey Aktif Maddeler veya Yüzey Aktif Maddeler olarak adlandırılan maddeleri çözerekMolekülleri iç sıvının molekülleri tarafından zar zor çekilen bir yüzey filmi oluşturan.
Yüzey aktif maddeler sayesinde söz konusu sıvının ıslanması daha kolaydır.
Yüzey Gerilimi Örnekleri
Suya inen sivrisinek, yüzeyde asılı kalır.
Suda asılı duran bir strafor veya strafor levha.
Sabun köpüğü üflemeden önce halka üzerinde oluşan su tabakası.
En hafif kum veya toz parçacıkları, çalkalanmadıkları takdirde su yüzeyinde asılı kalırlar.
Bir bardakta su ve yağ olduğunda, ikisi arasındaki yoğunluk ayrımında yüzey gerilimi vardır.
Aromalı bir içecek çok çalkalandığında, oluşan kabarcıklar yüzeyde kalır ve her biri toplam yüzey gerilimine dahil olur.
Bir çamaşır makinesinin çalışmasında sabunlu su köpüğü, durulamadan önce oluşan kabarcıklara ve kabarcıklara sahiptir.
Gemiler, içinde hava taşıdıkları için suyun bu özelliğinden yararlanarak ayakta kalırlar. Su yüzeyinde yüzen bir baloncuk gibidirler.
Sörf tahtaları, su durduğunda yüzey gerilimi yaratır ve hareket olduğunda sıkı tutar.
Çiğ süt kaynatıldığında, süt soğuduğunda konsolide olan bir krema üretimi başlar. Sıvı kısmın üstünde kalın bir yağ tabakasıdır.
Yorumlarınızı bırakmayı unutmayın.