Приклад поверхневого натягу

Поверхневий натяг - це сила, що діє на поверхню рідини, що знаходиться в стані спокою, щоб протидіяти вазі легкого предмета, що спирається на нього. Крім того, поверхневий натяг можна визначити як Сила, що діє рідиною, щоб протистояти розбиванню на її поверхні. Це головна властивість, яка утримує мильні бульбашки, стабільно і міцно.

Рідини мають одним з основних властивостей фіксований обсяг, форма яких буде змінюватися залежно від контейнера, що їх містить. Рідини пристосовуються до форми контейнера, завжди під дією сили тяжіння займають найнижчу його частину. Таким чином, вони залишають вільну поверхню, не зовсім рівну, або приймають особливі форми, такі як краплі, бульбашки або бульбашки.

Є тоді Поверхневі сили, дзвінки Згуртованість та адгезія, які пояснюються нижче:

Згуртованість: Це коли на дві різні рідинні поверхні впливає сила притягання одна до одної, яка активується в найвіддаленіших молекулах.

Приєднання: Це коли рідина включається шляхом притягання до поверхні твердої речовини, дифузуючи в цій області.

Ці двоє Поверхневі сили відповідають за різні біологічні явища, заснований на концепціях поверхневого натягу та капілярності.

Поверхневе натягнення

У рідині кожна молекула оточена більшою кількістю молекул; таким чином притягання в усіх напрямках компенсується в кожній точці рідини, крім поверхні, де вгорі немає молекул, а лише повітря, сили спрямовані в рідину, таким чином генеруючи мережевий потяг до цього вмісту.

Тоді рідина має тенденцію до зчеплення, яке є таким самим, як не диспергування, і мінімізує свою поверхню, утворюючи краплі. Поверхня рідини матиме поведінку плівки що забезпечує стійкість до його деформації, а отже і стійкість до руйнування.

Для вимірювання цієї сили зчеплення розглядається дротова конструкція зі зсувною стороною, в яку поміщений шар рідини. Просте порівняння цієї конструкції з кільцем, що видуває мильну бульбашку, в якому можна трохи посунути дріт, щоб зробити кільце більше.

рідина спробує мінімізувати поверхню, позначений S, надаючи силу F на бік ковзання, яку можна виміряти. Зроблено висновок, що розрахунок сили залишається:

Де γ - поверхневий натяг, а l - довжина кабелю, що ковзає.

Поверхневий натяг γ є властивістю рідини. Сила F залежатиме від l, довжини ковзного троса, але не від поверхні S. Коефіцієнт 2 вводиться тому, що є дві поверхні, яка є внутрішньою та зовнішньою ковзного дроту, яка контактує з рідиною.

Поверхневий натяг γ - сила на одиницю довжини, що діє на поверхню рідини на будь-якій лінії, розташованій на ній як затискний край.

Сила, що походить від поверхневого натягу, є перпендикуляр до лінії поверхні і дотичної до неї.

Поверхневий натяг γ також можна визначити як Енергія на одиницю площі що потрібно для збільшення площі, і виражається за такою формулою:

Оскільки для утворення поверхні потрібна енергія, рідини, як правило, зменшують свою відкриту площу відносно навколишнього середовища. Саме з цього приводу поверхні водних об’єктів, таких як озера, моря та океани, у спокійному стані рівні.

Поверхневе натягнення вимірюється в Ньютонах на кожен метр (Н / м), а для кожної речовини вона зменшується із збільшенням температури. Вода у воді більша, ніж у більшості рідин, а також завдяки тому, що вона є однією з найгустіших рідин, з 1 г / см³ щільність.

Нижче наведена таблиця зі значеннями деяких речовин, типовими для ряду температур.

Рідина	T (° С)	γ (Н / м)
Гелій	-270	0.0002
Гідроген	-255	0.002
Неон	-247	0.005
Кисень	-193	0.016
Етанол	20	0.022
Вода з милом	20	0.025
Вода	100	0.059
Вода	60	0.062
Вода	20	0.073
Вода	0	0.076
Меркурій	20	0.465
Срібло	970	0.800

ПАР або ПАР

Іноді потрібно зменшити поверхневий натяг рідини. Досягається розчиняючи в ній речовини, що називаються ПАР або ПАР, які утворюють поверхневу плівку, молекули якої ледве притягуються молекулами внутрішньої рідини.

Завдяки поверхнево-активним речовинам рідина, про яку йде мова, легше змочується.

Приклади поверхневого натягу

Комар, який потрапляє на воду, залишаючись підвішеним на поверхні.

Пінопласт або пінопластова плита, підвішена у воді.

Аркуш води, який утворюється на кільці перед тим, як продути мильну бульбашку.

Найлегші частинки піску або пилу, якщо їх не збудити, залишаються зваженими на поверхні води.

Коли в склянці є вода та олія, виникає поверхневий натяг у поділі між ними за щільністю.

Коли ароматизований напій сильно струшують, утворюються бульбашки залишаються на поверхні, кожен із них бере участь у загальному поверхневому натягу.

Піна з мильною водою під час роботи пральної машини має бульбашки та бульбашки, які утворюються перед полосканням.

Кораблі користуються цією властивістю води, щоб утримуватися на плаву, завдяки тому, що вони несуть повітря всередині. Вони схожі на плаваючу бульбашку на поверхні води.

Дошки для серфінгу створюють поверхневий натяг, коли вода перебуває в стані спокою, а коли є рух, вони міцно тримаються.

Коли кип’ячене молоко кип’ятять, починається генерація вершків, які закріплюються при охолодженні молока. Це товстий шар жиру поверх рідкої частини.

Не забудьте залишити свої коментарі.