Povrchové napätie vs povrchová energia
Povrchové napätie a povrchová energia sú dva veľmi dôležité pojmy diskutované vo fyzike. Pojmy povrchové napätie a povrchová energia sa široko používajú v oblastiach, ako sú mechanika tekutín, dynamika tekutín, aerodynamika a rôzne ďalšie polia. Povrchové napätie je čistá medzimolekulová sila na povrchové molekuly kvapaliny. Povrchová energia je príslušná energia týchto väzieb. V tomto článku sa budeme zaoberať pojmom povrchové napätie a povrchová energia, ich aplikáciami, definíciami povrchového napätia a povrchovej energie, ich podobnosťami a nakoniec rozdielom medzi povrchovým napätím a povrchovou energiou.
Povrchové napätie
Zvážte homogénnu kvapalinu. Každá molekula v centrálnych častiach kvapaliny má presne rovnaké množstvo sily, ktoré ju ťahá na každú stranu. Okolité molekuly ťahajú centrálnu molekulu rovnomerne v každom smere. Teraz zvážte povrchovú molekulu. Má iba sily, ktoré na ňu pôsobia smerom k tekutine. Sily vzduch-kvapalina nie sú ani zďaleka také silné ako kohézne sily kvapalina-kvapalina. Takže povrchové molekuly sú priťahované smerom k stredu kvapaliny a vytvárajú zhlukovú vrstvu molekúl. Táto povrchová vrstva molekúl pôsobí ako tenký film na kvapalinu.
Ak si vezmeme príklad vodného chodca zo skutočného života, použije tento tenký film na to, aby sa umiestnil na povrch vody. Na túto povrchovú vrstvu sa posúva. Keby nebolo tejto povrchovej vrstvy, okamžite by sa utopila.
Povrchové napätie je definované ako sila rovnobežná s povrchom kolmá na čiaru jednotkovej dĺžky nakreslenú na povrchu. Jednotky povrchového napätia sú Nm -1. Povrchové napätie je tiež definované ako energia na jednotku plochy. Toto tiež dáva povrchovému napätiu nové jednotky Jm -2. Povrchové napätie, ktoré vzniká medzi dvoma nemiešateľnými tekutinami, je známe ako medzipovrchové napätie.
Povrchová energia
Povrchová energia a povrchové napätie sú dva navzájom prepojené pojmy. Molekuly na povrchu kvapaliny sú zabalené v dôsledku nevyvážených medzimolekulových síl ako molekuly v strede. To znamená, že na povrchu kvapaliny je vysoká hustota energie.
Povrchovú energiu možno definovať ako energetický rozdiel medzi objemom materiálu a povrchom materiálu. Povrchová energia je definovaná ako povrchová energia na jednotku povrchu. Povrchová energia na jednotku plochy je identická s nameraným povrchovým napätím. Jednotky povrchovej energie sú Jm -2. Keď je povrchová energia poskytovaná externým zdrojom, hovorí sa, že kvapalina prebubláva.
Povrchové napätie vs povrchová energia
