Rozdiel medzi povrchovým napätím a kapilárnym účinkom
Share
Kľúčový rozdiel - povrch napätie vs Kapilárna akcia
Povrchové napätie a kapilárne pôsobenie sú fyzikálne vlastnosti kvapalných látok. Sú to makroskopické vlastnosti tekutín. kľúčový rozdiel medzi povrchovým napätím a kapilárnym pôsobením je to, povrchové napätie sa meria ako sila pôsobiaca na určitú dĺžku kvapaliny danú jednotkou N / m (Newton na meter), zatiaľ čo kapilárne pôsobenie sa meria ako výška stĺpca kvapaliny, ktorý sa čerpá smerom nahor, oproti gravitácii danej jednotkou. m (meter).
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je povrchové napätie
3. Čo je kapilárna akcia
4. Vzťah medzi povrchovým napätím a kapilárnym pôsobením
5. Porovnanie bok po boku - povrchové napätie vs. kapilárna akcia v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo je povrchové napätie?
Povrchové napätie je jav, pri ktorom povrch kvapaliny, kde je kvapalina v kontakte s plynom, pôsobí ako tenká elastická vrstva. Termín povrchové napätie sa používa iba vtedy, keď je kvapalina v kontakte s plynom (napr. Keď je otvorený do normálnej atmosféry). Termín „medzifázové napätie“ sa používa pre vrstvu medzi dvoma tekutinami.
Atrakcie medzi rôznymi chemickými druhmi spôsobujú, že sa kvapalné molekuly spoja. Kvapalné molekuly na povrchu kvapaliny sú priťahované molekulami uprostred kvapaliny. Toto je druh súdržnosti. Ale príťažlivosť medzi tekutými molekulami a molekulami vzduchu (alebo adhéznymi silami) je zanedbateľná. Preto táto povrchová vrstva tekutých molekúl pôsobí ako elastická membrána. Povrchová vrstva tekutých molekúl je pod napätím, pretože nie je dostatok príťažlivých síl na vyrovnanie súdržných síl, ktoré na ne pôsobia, preto sa tento stav nazýva povrchové napätie..
Obrázok 01: Atrakčné sily na molekulách kvapaliny na povrchu kvapaliny
Vzorec na výpočet povrchového napätia
Povrchové napätie (y) = F / d
Tu F je povrchová sila a d je dĺžka, na ktorú povrchová sila pôsobí. 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?
Kapilárna akcia je schopnosť kvapaliny prúdiť v úzkych priestoroch bez pomoci vonkajších síl, ako je gravitácia, alebo v rozpore s nimi. Môže sa to pozorovať ako kvapalina vťahujúca sa cez kapilárnu rúrku smerom nahor.
Kapilárny účinok nastáva kvôli intermolekulárnym silám medzi molekulami kvapaliny a povrchom kapilárnej rúrky. Preto sa vyskytuje v dôsledku adhéznych síl. Keď je priemer trubice dostatočne malý, tekutina stúpa trubicou v dôsledku adhéznych aj kohezívnych síl. Súdržné sily (príťažlivé sily medzi podobnými molekulami) spôsobujú, že molekuly sú ťahané nahor.
Keď sa kapilárna trubica umiestni do kvapaliny, vytvorí sa na okraji trubice meniskus. Potom, v dôsledku adhéznych síl medzi molekulami kvapaliny a stenou trubice, je kvapalina vytiahnutá nahor, kým gravitačná sila nepôsobí na to množstvo tekutiny, aby stačilo na prekonanie adhéznej sily. Potom sú tekuté molekuly vytiahnuté kvôli súdržnosti.
Obrázok 02: Kapilárna akcia - model
Kapilárne pôsobenie je medzi rastlinami bežné. Xylemové cievy sú kapilárne trubice, ktoré môžu čerpať vodu s rozpustenými živinami smerom nahor. To spĺňa požiadavky na vodu a živiny vetvami a listami veľkých rastlín.
Aký je vzťah medzi povrchovým napätím a kapilárnou činnosťou?
Kapilárnym pôsobením sa vytvorí kvapalná kolóna v kapilárnej rúrke. Výška stĺpca pre kvapalinu sa dá určiť pomocou rovnice uvedenej nižšie.
Vzorec na výpočet výšky stĺpca kvapaliny
h = 2 ykosθ / ρgr
V tomto,
- h je výška stĺpca kvapaliny,
- γ je povrchové napätie kvapaliny (jednotka je N / m),
- 9 je uhol kontaktu medzi kvapalinou a stenou trubice,
- ρ je hustota kvapaliny, g je zrýchlenie spôsobené gravitáciou (jednotka je Kg / m3),
- r je polomer rúry (m).
Aký je rozdiel medzi povrchovým napätím a kapilárnou činnosťou?
Povrchové napätie vs. kapilárna akcia | |
| Povrchové napätie je jav, pri ktorom povrch kvapaliny, kde je kvapalina v kontakte s plynom, pôsobí ako tenká elastická vrstva.. | Kapilárna akcia je schopnosť kvapaliny prúdiť v úzkych priestoroch bez pomoci vonkajších síl, ako je gravitácia, alebo dokonca v opozícii voči nim.. |
| teória | |
| Povrchové napätie je sila na povrchu kvapaliny vystavenej vzduchu. | Kapilárna akcia je prúd kvapaliny proti vonkajšej sile bez akejkoľvek pomoci. |
| meranie | |
| Povrchové napätie sa meria ako sila pôsobiaca na určitú dĺžku kvapaliny danú jednotkou N / m (Newton na meter). | Kapilárny účinok sa meria ako výška stĺpca kvapaliny, ktorý je vytiahnutý smerom nahor, oproti gravitácii danej jednotkou m (meter). |
zhrnutie - povrch napätie vs Kapilárna akcia
Povrchové napätie a kapilárne pôsobenie sú dva typy mikroskopických vlastností kvapalín. Rozdiel medzi povrchovým napätím a kapilárnym účinkom je ten, že povrchové napätie sa meria ako sila pôsobiaca na určitú dĺžku kvapaliny danú jednotkou N / m (Newton na meter), zatiaľ čo kapilárna akcia sa meria ako výška stĺpca kvapaliny, ktorá je nakreslený smerom nahor, pôsobením gravitácie udanej jednotkou m (meter).
referencie:
1.Jones, Andrew Zimmerman. „Čo je povrchové napätie? Definícia a experimenty. “ ThoughtCo. K dispozícii tu
2.Perlman, USGS Howard. "Kapilárna akcia." Kapilárna akcia z USGS Water-Science School. K dispozícii tu
3. „Kapilárna akcia“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28. februára 2018. K dispozícii tu
S láskavým dovolením:
1.'WassermoleküleInTröpfchen'By Užívateľ: Booyabazooka - Vlastné dielo, (Public Domain), na Commons Wikimedia
2.'Nastav 02 02 05'By CNX OpenStax (CC BY 4.0) cez Commons Wikimedia
