Kľúčový rozdiel - povrchové napätie vs. kapilárna činnosť
Povrchové napätie a kapilárne pôsobenie sú fyzikálne vlastnosti kvapalných látok. Sú to makroskopické vlastnosti kvapalín. Kľúčový rozdiel medzi povrchovým napätím a kapilárnym pôsobením spočíva v tom, že povrchové napätie sa meria ako sila pôsobiaca na určitú dĺžku kvapaliny daná jednotkou N / m (Newton na meter), zatiaľ čo kapilárne pôsobenie sa meria ako výška stĺpca kvapaliny. ktorý je ťahaný nahor, proti gravitácii danej jednotkou m (meter).
OBSAH
1. Prehľad a hlavný rozdiel
2. Čo je to povrchové napätie
3. Čo je to kapilárne pôsobenie
4. Vzťah medzi povrchovým napätím a kapilárnym
pôsobením 5. Porovnanie vedľa seba - povrchové napätie vs. kapilárne pôsobenie v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo je to povrchové napätie?
Povrchové napätie je jav, pri ktorom povrch kvapaliny, kde je kvapalina v kontakte s plynom, pôsobí ako tenká elastická fólia. Pojem povrchové napätie sa používa iba vtedy, keď je kvapalina v kontakte s plynom (napr. Pri otvorení do normálnej atmosféry). Pojem „napätie v rozhraní“sa používa pre vrstvu medzi dvoma kvapalinami.
Príťažlivosť medzi rôznymi chemickými druhmi spôsobuje, že sa molekuly kvapaliny spoja. Molekuly kvapaliny na povrchu kvapaliny sú priťahované molekulami uprostred kvapaliny. Toto je druh súdržnosti. Ale príťažlivosť medzi molekulami kvapaliny a molekulami vzduchu (alebo adhézne sily) sú zanedbateľné. Preto táto povrchová vrstva molekúl kvapaliny funguje ako elastická membrána. Povrchová vrstva molekúl kvapaliny je pod napätím, pretože nie je dostatok príťažlivých síl na vyrovnanie kohéznych síl, ktoré na ne pôsobia, preto sa tento stav nazýva povrchové napätie.
Obrázok 01: Sily príťažlivosti na kvapalné molekuly na povrchu kvapaliny
Vzorec pre výpočet povrchového napätia
Povrchové napätie (γ) = F / d
Tu F je povrchová sila ad je dĺžka, na ktorú pôsobí povrchová sila. Preto je meranie povrchového napätia dané jednotkou N / m (Newton na meter). Je to jednotka SI na meranie povrchového napätia.
Čo je to kapilárna akcia?
Kapilárne pôsobenie je schopnosť kvapaliny prúdiť v úzkych priestoroch bez pomoci vonkajších síl, ako je gravitácia, alebo proti nim. Možno to pozorovať ako tekutina, ktorá sa tiahne kapilárnou trubicou smerom nahor.
Kapilárne pôsobenie nastáva v dôsledku medzimolekulových síl medzi molekulami kvapaliny a povrchom kapilárnej trubice. Preto k nemu dochádza v dôsledku adhéznych síl. Ak je priemer rúrky dostatočne malý, kvapalina stúpa rúrkou v dôsledku adhéznych aj kohéznych síl. Súdržné sily (príťažlivé sily medzi podobnými molekulami) spôsobujú, že molekuly sú ťahané nahor.
Keď sa kapilárna trubica vloží do kvapaliny, na okraji trubice sa vytvorí meniskus. Potom, v dôsledku adhéznych síl medzi molekulami kvapaliny a stenou trubice, sa kvapalina vytiahne nahor, až kým gravitačná sila pôsobiaca na toto množstvo kvapaliny nestačí na prekonanie adhéznej sily. Potom sú molekuly kvapaliny vytiahnuté nahor kvôli súdržnosti.
Obrázok 02: Kapilárna akcia - model
Kapilárne pôsobenie je medzi rastlinami bežné. Xylemové cievy sú kapilárne trubice, ktoré môžu nasávať vodu s rozpustenými živinami smerom nahor. Tým sú splnené požiadavky na vodu a výživné látky z vetví a listov veľkých rastlín.
Aký je vzťah medzi povrchovým napätím a kapilárnym pôsobením?
Kapilárne pôsobenie vytvára v kapilárnej trubici stĺp kvapaliny. Výška stĺpca kvapaliny sa dá určiť pomocou nižšie uvedenej rovnice.
Vzorec na výpočet výšky stĺpca kvapaliny
h = 2γcosθ / ρgr
V tomto,
- h je výška stĺpca kvapaliny,
- γ je povrchové napätie kvapaliny (jednotka je N / m),
- θ je kontaktný uhol medzi kvapalinou a stenou trubice,
- ρ je hustota kvapaliny, g je gravitačné zrýchlenie (jednotka je Kg / m 3),
- r je polomer trubice (m).
Aký je rozdiel medzi povrchovým napätím a kapilárnym pôsobením?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Povrchové napätie vs kapilárne pôsobenie |
|
| Povrchové napätie je jav, pri ktorom povrch kvapaliny, kde je kvapalina v kontakte s plynom, pôsobí ako tenká elastická fólia. | Kapilárne pôsobenie je schopnosť kvapaliny prúdiť v úzkych priestoroch bez pomoci vonkajších síl, napríklad gravitácie, alebo dokonca proti nim. |
| Teória | |
| Povrchové napätie je sila na povrchu kvapaliny vystavenej vzduchu. | Kapilárne pôsobenie je tok kvapaliny proti vonkajšej sile bez akejkoľvek pomoci. |
| Meranie | |
| Povrchové napätie sa meria ako sila pôsobiaca na určitú dĺžku kvapaliny daná jednotkou N / m (Newton na meter). | Kapilárne pôsobenie sa meria ako výška stĺpca kvapaliny, ktorá sa ťahá nahor, proti gravitácii danej jednotkou m (meter). |
Zhrnutie - povrchové napätie vs kapilárne pôsobenie
Povrchové napätie a kapilárne pôsobenie sú dva typy mikroskopických vlastností kvapalín. Rozdiel medzi povrchovým napätím a kapilárnym pôsobením spočíva v tom, že povrchové napätie sa meria ako sila pôsobiaca na určitú dĺžku kvapaliny daná jednotkou N / m (Newton na meter), zatiaľ čo kapilárne pôsobenie sa meria ako výška stĺpca kvapaliny, ktorá je nakreslené smerom nahor, proti gravitácii danej jednotkou m (meter).
