Fizyka napięcia powierzchniowego
Fizyka napięcia powierzchniowego

☢ 𝔽𝕀ℤ𝕐𝕂𝔸 𝕆𝔻 ℙ𝕆𝔻𝕊𝕋𝔸𝕎: Czy oddziaływania międzycząsteczkowe występują w przyrodzie? (Może 2024)

☢ 𝔽𝕀ℤ𝕐𝕂𝔸 𝕆𝔻 ℙ𝕆𝔻𝕊𝕋𝔸𝕎: Czy oddziaływania międzycząsteczkowe występują w przyrodzie? (Może 2024)
Anonim

Napięcie powierzchniowe, właściwość powierzchni cieczy wykazywana przez jej działanie, jakby była rozciągniętą elastyczną membraną. Zjawisko to można zaobserwować w prawie kulistym kształcie małych kropel cieczy i baniek mydlanych. Ze względu na tę właściwość niektóre owady mogą stać na powierzchni wody. Ostrze brzytwy może być również podtrzymywane przez napięcie powierzchniowe wody. Ostrze żyletki nie unosi się: jeśli zostanie popchnięte przez powierzchnię, tonie w wodzie.

ciecz: napięcie powierzchniowe

Pomiędzy cieczą a odpowiadającą jej parą znajduje się powierzchnia podziału o mierzalnym napięciu; należy wykonać prace, aby zwiększyć

Napięcie powierzchniowe zależy głównie od sił przyciągania między cząsteczkami w danej cieczy, a także od gazu, ciała stałego lub cieczy w kontakcie z nią. Na przykład cząsteczki w kropli wody słabo się przyciągają. Cząsteczki wody znajdujące się wewnątrz kropli można uważać za przyciągane jednakowo we wszystkich kierunkach przez otaczające molekuły. Jeśli jednak cząsteczki powierzchniowe mogłyby zostać przesunięte nieco na zewnątrz od powierzchni, przyciągnęłyby je z powrotem pobliskie cząsteczki. Energię odpowiedzialną za zjawisko napięcia powierzchniowego można uznać za w przybliżeniu równoważną pracy lub energii wymaganej do usunięcia warstwy powierzchniowej cząsteczek w obszarze jednostkowym. Napięcie powierzchniowe można zatem wyrazić w jednostkach energii (dżulach) na jednostkę powierzchni (metry kwadratowe). Napięcie powierzchniowe wody wynosi 0,07275 dżula na metr kwadratowy w temperaturze 20 ° C (68 ° F). Dla porównania, ciecze organiczne, takie jak benzen i alkohole, mają niższe napięcie powierzchniowe, podczas gdy rtęć ma wyższe napięcie powierzchniowe. Wzrost temperatury obniża siłę przyciągania netto między cząsteczkami, a tym samym zmniejsza napięcie powierzchniowe.

Napięcie powierzchniowe jest również postrzegane jako wynik działania sił działających w płaszczyźnie powierzchni i zmierzających do zminimalizowania jej powierzchni. Na tej podstawie napięcie powierzchniowe jest często wyrażane jako siła wywierana na powierzchnię prostopadłą do linii o długości jednostkowej. Jednostka to niutony na metr, co odpowiada dżulom na metr kwadratowy.