Paviršiaus įtampa ir tarprūšinė įtampa
Tiek paviršiaus įtampa, tiek sąnarių įtempimas yra poveikis, pagrįstas skysčiais. Abu šie efektai vyksta dėl nesubalansuotų tarpmolekulinių jėgų tarp skysčio ar tirpalų molekulių. Mes stebime šiuos padarinius kasdieniame gyvenime daugelio įvykių pavidalu, tokių kaip lašelių susidarymas, skysčių nesimaišymas, kapiliariniai veiksmai, muilo burbulai, vyno ašaros ir net vandens plūduriavimas. Abu šie veiksmai vaidina svarbų vaidmenį mūsų kasdienėje veikloje, mums net nežinant, kad jie egzistuoja. Pavyzdžiui, jūs negalėtumėte sumaišyti emulsijos mišinio, jei ne šios teorijos.
Paviršiaus įtempimas
Apsvarstykite skystį, kuris yra vienalytis. 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 net nėra beveik stiprios, nes 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 striderio pavyzdį, jis naudoja šią ploną plėvelę, kad padėtų save ant vandens paviršiaus. Jis slenka ant šio sluoksnio. Jei ne šis 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 paviršiaus įtempimą Jm-2.
Tarpšoninė įtampa
Tarpusavio įtempimas apibrėžiamas tik su nesimaišančiais skysčiais. Kaip rodo pavadinimas, jis taikomas dviejų nesimaišančių skysčių sąsajai. Ta pati paviršiaus įtempimo teorija taip pat taikoma. Vienintelis skirtumas tarp paviršiaus įtempimo ir paviršiaus įtempimo yra skysčio ir skysčio sąsaja, o ne skysčio ir oro sąsaja. Šių dviejų skysčių nemaišomumui apibūdinti gali būti naudojamas tarpšakinis įtempimas. Apsvarstykite skysčių sąsają. Pirmojo paviršiaus molekulės turi jėgų, veikiančių jį iš pirmo skysčio ir iš antrojo skysčio paviršiaus molekulių ir atvirkščiai. Jei pirmojo skysčio jėga paviršiaus molekulėms (rišamosios jėgos) lygi antrojo paviršiaus jėgai (sukibimo jėgos), šie du skysčiai susimaišys. Jei šios jėgos yra nevienodos, šie skysčiai nesimaišys.
Skirtumas tarp paviršiaus įtempimo ir tarpinės įtempimo
Pagrindinis skirtumas tarp šių dviejų yra vietos, kur jis atsiranda. Paviršiaus įtempimas apibrėžiamas vienam skysčio paviršiui, o tarpinis įtempis - dviejų nesimaišančių skysčių sąsajai. Paviršiaus įtempimas iš tikrųjų yra tarpinės įtampos išvedimas, kai jėga iš antrojo paviršiaus yra nereikšminga arba lygi nuliui.
