Ključna razlika - površinska napetost proti kapilarnemu delovanju
Površinska napetost in kapilarno delovanje sta fizikalni lastnosti tekočih snovi. So makroskopske lastnosti tekočin. Ključna razlika med površinsko napetostjo in delovanjem kapilar je, da se površinska napetost meri kot sila, ki deluje na določeno dolžino tekočine, ki jo daje enota N / m (Newton na meter), medtem ko se kapilarno delovanje meri kot višina stolpca tekočine ki je povlečeno navzgor proti gravitaciji, ki jo daje enota m (meter).
VSEBINA
1. Pregled in ključna razlika
2. Kaj je površinska napetost
3. Kaj je kapilarno delovanje
4. Razmerje med površinsko napetostjo in kapilarnim delovanjem
5. Vzporedna primerjava - Površinska napetost proti kapilarnemu delovanju v tabelarni obliki
6. Povzetek
Kaj je površinska napetost?
Površinska napetost je pojav, pri katerem površina tekočine, kjer je tekočina v stiku s plinom, deluje kot tanka elastična folija. Izraz površinska napetost se uporablja samo, kadar je tekočina v stiku s plinom (npr. Kadar je odprta v normalno atmosfero). Izraz "napetost vmesnika" se uporablja za plast med dvema tekočinama.
Zaradi privlačnosti med različnimi kemičnimi vrstami se molekule tekočine združujejo. Molekule tekočine na površini tekočine privlačijo molekule v sredini tekočine. To je vrsta kohezije. Toda privlačnost med molekulami tekočine in molekulami zraka (ali adhezivne sile) je zanemarljiva. Zato ta površinska plast tekočih molekul deluje kot elastična membrana. Površinska plast molekul tekočine je pod napetostjo, ker ni dovolj privlačnih sil, ki bi uravnotežile kohezijske sile, ki delujejo nanje, zato se to stanje imenuje površinska napetost.
Slika 01: Privlačne sile na molekule tekočine v površini tekočine
Formula za izračun površinske napetosti
Površinska napetost (γ) = F / d
Tu je F površinska sila, d pa dolžina, na katero deluje površinska sila. Zato je meritev površinske napetosti podana z enoto N / m (Newton na meter). To je enota SI za merjenje površinske napetosti.
Kaj je kapilarno delovanje?
Kapilarno delovanje je sposobnost tekočine, da teče v ozkih prostorih brez pomoči ali v nasprotju z zunanjimi silami, kot je gravitacija. Opazimo ga lahko kot vlečenje tekočine skozi kapilarno cev v smeri navzgor.
Kapilarno delovanje nastane zaradi medmolekularnih sil med molekulami tekočine in površino kapilarne cevi. Zato se pojavi zaradi adhezijskih sil. Ko je premer cevi dovolj majhen, se tekočina dvigne skozi cev tako zaradi adhezivnih kot kohezivnih sil. Kohezijske sile (privlačne sile med podobnimi molekulami) povzročijo, da se molekule potegnejo navzgor.
Ko kapilarno cev položimo v tekočino, na robu cevi nastane meniskus. Nato se zaradi adhezijskih sil med molekulami tekočine in steno cevi tekočina potegne navzgor, dokler gravitacijska sila na to količino tekočine ne zadošča za premagovanje adhezivne sile. Nato se molekule tekočine zaradi kohezije potegnejo navzgor.
Slika 02: Kapilarno delovanje - model
Kapilarno delovanje je med rastlinami pogosto. Posode Xylem so kapilarne cevi, ki lahko vodo z raztopljenimi hranili potegnejo navzgor. To izpolnjuje zahteve po vodi in hranilih po vejah in listih velikih rastlin.
Kakšna je povezava med površinsko napetostjo in kapilarnim delovanjem?
Kapilarno delovanje ustvari stolpec tekočine v kapilarni cevi. Višino stolpca tekočine lahko določimo s spodnjo enačbo.
Formula za izračun višine tekoče kolone
h = 2γcosθ / ρgr
V tem,
- h je višina stolpca tekočine,
- γ je površinska napetost tekočine (enota je N / m),
- θ kontaktni kot med tekočino in steno cevi,
- ρ gostota tekočine, g pospešek zaradi gravitacije (enota je Kg / m 3),
- r je polmer cevi (m).
Kakšna je razlika med površinsko napetostjo in delovanjem kapilar?
Diff Article Sredina pred mizo
Površinska napetost vs kapilarno delovanje |
|
| Površinska napetost je pojav, pri katerem površina tekočine, kjer je tekočina v stiku s plinom, deluje kot tanka elastična folija. | Kapilarno delovanje je sposobnost tekočine, da teče v ozkih prostorih brez pomoči ali celo v nasprotju z zunanjimi silami, kot je gravitacija. |
| Teorija | |
| Površinska napetost je sila na površino tekočine, izpostavljene zraku. | Kapilarno delovanje je pretok tekočine proti zunanji sili brez kakršne koli pomoči. |
| Merjenje | |
| Površinska napetost se meri kot sila, ki deluje na določeno dolžino tekočine, ki jo daje enota N / m (Newton na meter). | Kapilarno delovanje se meri kot višina stolpca tekočine, ki je povlečen navzgor, glede na težo, ki jo daje enota m (meter). |
Povzetek - Površinska napetost proti kapilarnemu delovanju
Površinska napetost in kapilarno delovanje sta dve vrsti mikroskopskih lastnosti tekočin. Razlika med površinsko napetostjo in delovanjem kapilar je v tem, da se površinska napetost meri kot sila, ki deluje na določeno dolžino tekočine, ki jo daje enota N / m (Newton na meter), medtem ko se kapilarno delovanje meri kot višina stolpca tekočine, ki se potegne navzgor proti gravitaciji, ki jo daje enota m (meter).
