Paviršiaus įtempimas ir paviršiaus energija
Paviršiaus įtempimas ir paviršiaus energija yra dvi labai svarbios fizikoje aptariamos sąvokos. Paviršiaus įtempimo ir paviršiaus energijos sąvokos plačiai naudojamos tokiose srityse kaip skysčių mechanika, skysčių dinamika, aerodinamika ir įvairiose kitose srityse. Paviršiaus įtempimas yra grynoji tarpmolekulinė jėga, veikianti skysčio paviršiaus molekules. Paviršiaus energija yra svarbi šių ryšių energija. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra paviršiaus įtampa ir paviršiaus energija, jų taikymo sritis, paviršiaus įtempimo ir paviršiaus energijos apibrėžimus, jų panašumus ir galiausiai skirtumą tarp paviršiaus įtempimo ir paviršiaus energijos.
Paviršiaus įtempimas
Apsvarstykite homogeninį skystį. Kiekviena molekulė, esanti centrinėse skysčio dalyse, turi lygiai tą pačią jėgą, traukiančią ją į visas puses. Aplinkinės molekulės centrinę molekulę tolygiai traukia kiekviena kryptimi. Dabar apsvarstykite paviršiaus molekulę. Jis turi tik jėgas, veikiančias skysčio link. Oro ir skysčio sukibimo jėgos nėra nė iš tolo tokios stiprios kaip skysčio ir skysčio rišamosios jėgos. Taigi paviršiaus molekulės traukiasi link skysčio centro, sukurdamos susikaupusį molekulių sluoksnį. Šis paviršinis molekulių sluoksnis skystyje veikia kaip plona plėvelė.
Jei paimsime tikrąjį vandens stribų pavyzdį, jis naudoja šią ploną plėvelę, kad padėtų save ant vandens paviršiaus. Jis slysta ant šio paviršiaus sluoksnio. Jei ne šis paviršiaus sluoksnis, jis būtų iškart nuskendęs.
Paviršiaus įtempimas apibrėžiamas kaip jėga, lygiagreti paviršiui, statmena paviršiaus ilgio linijai, nubrėžtai ant paviršiaus. Paviršiaus įtempio vienetai yra Nm -1. Paviršiaus įtempimas taip pat apibrėžiamas kaip energija ploto vienetui. Tai taip pat suteikia naujų paviršiaus įtempių Jm -2. Paviršiaus įtempimas, atsirandantis tarp dviejų nesimaišančių skysčių, yra žinomas kaip sąsajos įtempimas.
Paviršiaus energija
Paviršiaus energija ir paviršiaus įtempimas yra dvi tarpusavyje susijusios sąvokos. Skysčio paviršiaus molekulės yra supakuotos dėl nesubalansuotų tarpmolekulinių jėgų nei centre esančios molekulės. Tai reiškia, kad skysčio paviršiuje yra didelis energijos tankis.
Paviršiaus energija gali būti apibrėžta kaip energijos skirtumas tarp medžiagos pagrindo ir medžiagos paviršiaus. Paviršiaus energija apibrėžiama kaip paviršiaus energija, tenkanti paviršiaus ploto vienetui. Paviršiaus energija ploto vienetui yra identiška išmatuotam paviršiaus įtempimui. Paviršiaus energijos vienetai yra Jm -2. Kai paviršiaus energiją teikia išorinis šaltinis, sakoma, kad skystis burbuliuoja.
Paviršiaus įtempimas ir paviršiaus energija
