Повърхностно напрежение срещу повърхностна енергия
Повърхностното напрежение и повърхностната енергия са две много важни концепции, обсъждани във физиката. Концепциите за повърхностно напрежение и повърхностна енергия се използват широко в области като механика на флуидите, динамика на флуидите, аеродинамика и различни други области. Повърхностното напрежение е общата междумолекулна сила върху повърхностните молекули на течност. Повърхностната енергия е съответната енергия на тези връзки. В тази статия ще обсъдим какво представляват повърхностното напрежение и повърхностната енергия, техните приложения, дефинициите на повърхностното напрежение и повърхностната енергия, техните прилики и накрая разликата между повърхностното напрежение и повърхностната енергия.
Повърхностно напрежение
Разгледайте хомогенна течност. Всяка молекула в централните части на течността има точно еднакво количество сила, която я дърпа на всяка страна. Околните молекули дърпат централната молекула равномерно във всяка посока. Сега помислете за повърхностна молекула. Върху него действат само сили спрямо течността. Адхезионните сили въздух-течност дори не са толкова силни, колкото кохезионните сили течност-течност. И така, повърхностните молекули се привличат към центъра на течността, създавайки опакован слой от молекули. Този повърхностен слой от молекули действа като тънък филм върху течността.
Ако вземем пример от реалния живот на water strider, той използва този тънък филм, за да се постави на повърхността на водата. Плъзга се върху този повърхностен слой. Ако не беше този повърхностен слой, щеше да се удави веднага.
Повърхностното напрежение се определя като силата, успоредна на повърхността, перпендикулярна на линия с единица дължина, начертана върху повърхността. Единиците за повърхностно напрежение са Nm-1 Повърхностното напрежение също се определя като енергия на единица площ. Това също дава нови единици на повърхностното напрежение Jm-2 Повърхностното напрежение, което възниква между две несмесващи се течности, е известно като междуфазово напрежение.
Повърхностна енергия
Повърхностната енергия и повърхностното напрежение са две взаимосвързани понятия. Молекулите на повърхността на течността са опаковани поради небалансирани междумолекулни сили в сравнение с молекулите в центъра. Това означава, че на повърхността на течност има висока енергийна плътност.
Повърхностната енергия може да се определи като енергийната разлика между обема на материала и повърхността на материала. Повърхностната енергия се определя като повърхностната енергия на единица повърхностна площ. Повърхностната енергия на единица площ е идентична с измереното повърхностно напрежение. Единиците за повърхностна енергия са Jm-2 Когато повърхностната енергия се осигурява от външен източник, се казва, че течността кипи.
Повърхностно напрежение срещу повърхностна енергия
