Επιφανειακή τάση εναντίον Επιφανειακής Ενέργειας
Η επιφανειακή τάση και η επιφανειακή ενέργεια είναι δύο πολύ σημαντικές έννοιες που συζητούνται στη φυσική. Οι έννοιες της επιφανειακής τάσης και της επιφανειακής ενέργειας χρησιμοποιούνται ευρέως σε πεδία όπως η μηχανική των ρευστών, η δυναμική των ρευστών, η αεροδυναμική και διάφορα άλλα πεδία. Η επιφανειακή τάση είναι η καθαρή διαμοριακή δύναμη στα επιφανειακά μόρια ενός υγρού. Η επιφανειακή ενέργεια είναι η σχετική ενέργεια αυτών των δεσμών. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τι είναι η επιφανειακή τάση και η επιφανειακή ενέργεια, οι εφαρμογές τους, οι ορισμοί της επιφανειακής τάσης και της επιφανειακής ενέργειας, οι ομοιότητές τους και τέλος η διαφορά μεταξύ επιφανειακής τάσης και επιφανειακής ενέργειας.
Επιφανειακή τάση
Σκεφτείτε ένα ομοιογενές υγρό. Κάθε μόριο στα κεντρικά μέρη του υγρού έχει ακριβώς την ίδια δύναμη που το τραβά προς κάθε πλευρά. Τα γύρω μόρια τραβούν το κεντρικό μόριο ομοιόμορφα προς κάθε κατεύθυνση. Τώρα σκεφτείτε ένα επιφανειακό μόριο. Έχει μόνο δυνάμεις που ασκούν πάνω του προς το υγρό. Οι συγκολλητικές δυνάμεις αέρα – υγρού δεν είναι καν τόσο ισχυρές όσο οι δυνάμεις συνοχής υγρού – υγρού. Έτσι, τα επιφανειακά μόρια έλκονται προς το κέντρο του υγρού, δημιουργώντας ένα γεμάτο στρώμα μορίων. Αυτό το επιφανειακό στρώμα μορίων δρα ως λεπτή μεμβράνη στο υγρό.
Αν πάρουμε ένα πραγματικό παράδειγμα ενός δρομέα νερού, χρησιμοποιεί αυτή τη λεπτή μεμβράνη για να τοποθετηθεί στην επιφάνεια του νερού. Γλιστράει πάνω σε αυτό το επιφανειακό στρώμα. Αν δεν ήταν για αυτό το επιφανειακό στρώμα, θα είχε πνιγεί αμέσως.
Η επιφανειακή τάση ορίζεται ως η δύναμη παράλληλη προς την επιφάνεια κάθετη σε μια γραμμή μοναδιαίου μήκους που χαράσσεται στην επιφάνεια. Οι μονάδες επιφανειακής τάσης είναι Nm-1 Η επιφανειακή τάση ορίζεται επίσης ως ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας. Αυτό δίνει επίσης νέες μονάδες επιφανειακής τάσης Jm-2 Η επιφανειακή τάση που εμφανίζεται μεταξύ δύο μη αναμίξιμων ρευστών είναι γνωστή ως διεπιφανειακή τάση.
Ενέργεια Επιφανείας
Η επιφανειακή ενέργεια και η επιφανειακή τάση είναι δύο έννοιες αλληλένδετες. Τα μόρια στην επιφάνεια ενός υγρού συσσωρεύονται λόγω μη ισορροπημένων διαμοριακών δυνάμεων από τα μόρια στο κέντρο. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει υψηλή ενεργειακή πυκνότητα στην επιφάνεια ενός υγρού.
Η επιφανειακή ενέργεια μπορεί να οριστεί ως η ενεργειακή διαφορά μεταξύ του όγκου του υλικού και της επιφάνειας του υλικού. Η επιφανειακή ενέργεια ορίζεται ως η επιφανειακή ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας. Η επιφανειακή ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας είναι ίδια με την επιφανειακή τάση που μετρήθηκε. Οι μονάδες επιφανειακής ενέργειας είναι Jm-2 Όταν η επιφανειακή ενέργεια παρέχεται από μια εξωτερική πηγή, το υγρό λέγεται ότι αναβλύζει.
Επιφανειακή τάση εναντίον Επιφανειακής Ενέργειας
