Felületi feszültség vs felületi energia
A felületi feszültség és a felületi energia két nagyon fontos fogalom, amelyet a fizika tárgyal. A felületi feszültség és a felületi energia fogalmát széles körben használják olyan területeken, mint a folyadékmechanika, a folyadékdinamika, az aerodinamika és számos más terület. A felületi feszültség a folyadék felületmolekuláira gyakorolt nettó intermolekuláris erő. A felületi energia a kötések releváns energiája. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mi a felületi feszültség és a felületi energia, azok alkalmazási területei, a felületi feszültség és a felületi energia meghatározása, hasonlóságaik, végül a felületi feszültség és a felületi energia közötti különbség.
Felületi feszültség
Vegyünk egy homogén folyadékot. A folyadék központi részeiben lévő minden molekulának pontosan ugyanolyan ereje van, amely minden oldalra húzza. A környező molekulák minden irányban egyenletesen húzzák a központi molekulát. Most vegyünk egy felületi molekulát. Csak a folyadék felé hat rá ható erők. A levegő-folyadék tapadóerők még közel sem olyan erősek, mint a folyadék-folyadék összetartó erők. Tehát a felületi molekulák vonzódnak a folyadék középpontja felé, így egy tömör molekularéteg keletkezik. Ez a molekulák felületi rétege vékony filmként működik a folyadékon.
Ha valódi életpéldát veszünk egy vízi striderről, akkor ezt a vékony filmet használja arra, hogy a víz felszínére helyezze magát. Ezen a felületi rétegen csúszik. Ha nincs ez a felszíni réteg, azonnal megfulladt volna.
A felületi feszültséget a felülettel párhuzamos erő határozza meg, amely merőleges a felületre rajzolt egységnyi hosszúságú vonalra. A felületi feszültség mértékegységei Nm -1. A felületi feszültséget a területegységre eső energiaként is meghatározzuk. Ez új felületi feszültséget is eredményez Jm -2. A két nem elegyedő folyadék között fellépő felületi feszültség az interfaciális feszültség néven ismert.
Felületi energia
A felületi energia és a felületi feszültség két egymással összefüggő fogalom. A folyadék felületén lévő molekulák a kiegyensúlyozatlan intermolekuláris erők következtében tömörülnek, mint a középpontban lévő molekulák. Ez azt jelenti, hogy a folyadék felületén nagy az energiasűrűség.
A felületi energia meghatározható az anyag nagy része és az anyag felülete közötti energia különbségként. A felületi energiát az egységnyi felületre eső felületi energiaként határozzuk meg. A területegységre eső felületi energia megegyezik a mért felületi feszültséggel. A felületi energia egységei Jm -2. Ha a felületi energiát külső forrás biztosítja, akkor a folyadékról azt mondják, hogy buborékzik.
Felületi feszültség vs felületi energia
