Η βασική διαφορά μεταξύ συνοχής και επιφανειακής τάσης είναι ότι η συνοχή περιγράφει τις διαμοριακές δυνάμεις που εμφανίζονται μεταξύ πανομοιότυπων μορίων, ενώ η επιφανειακή τάση περιγράφει την ελαστικότητα της επιφάνειας ενός υγρού.
Η επιφανειακή τάση είναι μια ιδιότητα των υγρών, η οποία προκύπτει λόγω των δυνάμεων συνοχής μεταξύ πανομοιότυπων υγρών μορίων. Η συνοχή μπορεί να περιγραφεί ως η συσσώρευση παρόμοιων μορίων λόγω των διαμοριακών δυνάμεων έλξης μεταξύ τους.
Τι είναι η συνοχή;
Η συνοχή είναι ένας τύπος διαμοριακής δύναμης που εμφανίζεται μεταξύ δύο όμοιων μορίων. Για παράδειγμα, η αλληλεπίδραση μεταξύ των μορίων του νερού μπορεί να ονομαστεί ως συνοχή. Αυτή η ιδιότητα της συνοχής στο νερό επιτρέπει στα μόρια του νερού να ταξιδεύουν με συνέπεια (με άλλα λόγια, η συνεχής ροή διατηρείται από συνεκτικές δυνάμεις). Επιπλέον, μπορούμε να εξηγήσουμε το σχήμα των σταγόνων της βροχής ή την ύπαρξη σταγονιδίων νερού και όχι μεμονωμένων μορίων χρησιμοποιώντας την έννοια της συνοχής.
Εικόνα 01: Το σχήμα των σταγόνων νερού
Επιπλέον, η ικανότητα σχηματισμού δεσμών υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού είναι ο κύριος λόγος πίσω από τις δυνάμεις συνοχής των μορίων του νερού. Κάθε μόριο νερού μπορεί να σχηματίσει τέσσερις δεσμούς υδρογόνου με άλλα μόρια νερού. Επομένως, η συλλογή των δυνάμεων έλξης είναι πολύ ισχυρότερη. Οι ηλεκτροστατικές δυνάμεις και οι δυνάμεις Van der Waals μεταξύ παρόμοιων μορίων προκαλούν επίσης πρόσφυση. Ωστόσο, η πρόσφυση λόγω των δυνάμεων του Van der Waals είναι κάπως πιο αδύναμη.
Τι είναι το Surface Tension;
Επιφανειακή τάση είναι ένα φαινόμενο όπου η επιφάνεια ενός υγρού, όταν το υγρό έρχεται σε επαφή με το αέριο, λειτουργεί σαν ένα λεπτό ελαστικό φύλλο. Αυτός ο όρος είναι χρήσιμος μόνο όταν το υγρό έρχεται σε επαφή με ένα αέριο (π.χ. όταν είναι ανοιχτό στην κανονική ατμόσφαιρα). Ο όρος «τάση διεπαφής», από την άλλη πλευρά, είναι σημαντικός για το στρώμα μεταξύ δύο υγρών.
Εικόνα 02: Μερικά μικρά έντομα μπορούν να περπατήσουν στην επιφάνεια του νερού λόγω επιφανειακής τάσης
Επιπλέον, οι δυνάμεις έλξης μεταξύ διαφορετικών χημικών ειδών αναγκάζουν τα υγρά μόρια να ενωθούν μεταξύ τους. Εδώ, τα υγρά μόρια στην επιφάνεια του υγρού έλκονται από τα μόρια στη μέση του υγρού. Επομένως, αυτό είναι ένα είδος συνοχής. Ωστόσο, η έλξη μεταξύ μορίων υγρού και αέριων μορίων που έρχονται σε επαφή με το υγρό (ή οι συγκολλητικές δυνάμεις) είναι αμελητέα. Αυτό επιτρέπει σε αυτό το επιφανειακό στρώμα υγρών μορίων να λειτουργεί ως ελαστική μεμβράνη. Αυτό το επιφανειακό στρώμα υγρών μορίων είναι υπό τάση επειδή δεν υπάρχουν αρκετές δυνάμεις έλξης για να εξισορροπηθούν οι συνεκτικές δυνάμεις που δρουν πάνω τους. Επομένως, αυτή η κατάσταση ονομάζεται επιφανειακή τάση.
Τύπος για τον υπολογισμό της επιφανειακής τάσης:
Επιφανειακή τάση (γ)=F/d
Στον παραπάνω τύπο, F είναι η επιφανειακή δύναμη και d είναι το μήκος κατά το οποίο ασκείται επιφανειακή δύναμη. Επομένως, η μέτρηση της επιφανειακής τάσης δίνεται από τη μονάδα N/m (Newton ανά μέτρο). Είναι η μονάδα SI για τη μέτρηση της επιφανειακής τάσης.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ συνοχής και επιφανειακής τάσης;
Η βασική διαφορά μεταξύ συνοχής και επιφανειακής τάσης είναι ότι η συνοχή περιγράφει τις διαμοριακές δυνάμεις που εμφανίζονται μεταξύ πανομοιότυπων μορίων, ενώ η επιφανειακή τάση περιγράφει την ιδιότητα της ελαστικότητας της επιφάνειας ενός υγρού. Εν συντομία, η επιφανειακή τάση μπορεί να παρατηρηθεί λόγω συνοχής.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ συνοχής και επιφανειακής τάσης.
Σύνοψη – Cohesion vs Surface Tension
Μπορεί να παρατηρηθεί επιφανειακή τάση λόγω συνοχής. Η βασική διαφορά μεταξύ συνοχής και επιφανειακής τάσης είναι ότι η συνοχή περιγράφει τις διαμοριακές δυνάμεις που εμφανίζονται μεταξύ πανομοιότυπων μορίων, ενώ η επιφανειακή τάση περιγράφει την ιδιότητα της ελαστικότητας της επιφάνειας ενός υγρού.
