Разлика между повърхностното напрежение и повърхностната енергия

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 08:37

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 нетната междумолекулна сила върху повърхностните молекули на течността. Повърхностната енергия е съответната енергия на тези връзки. В тази статия ще обсъдим какво са повърхностното напрежение и повърхностната енергия, техните приложения, определенията за повърхностно напрежение и повърхностна енергия, техните прилики и накрая разликата между повърхностното напрежение и повърхностната енергия.

Повърхностно напрежение

Помислете за хомогенна течност. Всяка молекула в централните части на течността има точно същото количество сила, която я привлича на всяка страна. Околните молекули изтеглят централната молекула равномерно във всяка посока. Сега помислете за повърхностна молекула. Той действа само върху него върху течността. Силите на адхезия въздух - течност дори не са толкова силни, колкото силите на сцепление течност - течност. И така, повърхностните молекули се привличат към центъра на течността, създавайки пълен слой от молекули. Този повърхностен слой от молекули действа като тънък филм върху течността.

Ако вземем пример от реалния живот на воден стридер, той използва този тънък филм, за да се постави на повърхността на водата. Той се плъзга по този повърхностен слой. Ако не е този повърхностен слой, той би се удавил веднага.

Повърхностното напрежение се определя като силата, успоредна на повърхността, перпендикулярна на единична дължина, начертана на повърхността. Единиците за повърхностно напрежение са Nm ^-1. Повърхностното напрежение също се определя като енергия на единица площ. Това също дава повърхностно напрежение нови единици Jm ^-2. Повърхностното напрежение, което възниква между две несмесващи се течности, е известно като междуфазното напрежение.

Повърхностна енергия

Повърхностната енергия и повърхностното напрежение са две взаимосвързани понятия. Молекулите на повърхността на течността са опаковани поради небалансирани междумолекулни сили, отколкото молекулите в центъра. Това означава, че има висока енергийна плътност на повърхността на течността.

Повърхностната енергия може да се определи като енергийна разлика между по-голямата част от 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 на повърхностната енергия са Jm ^-2. Когато повърхностната енергия се осигурява от външен източник, се казва, че течността кипи.

Повърхностно напрежение срещу повърхностна енергия