Rozdiel medzi povrchovým napätím a povrchovou energiou

Povrchové napätie vs. povrchová energia

Povrchové napätie a povrchová energia sú dva veľmi dôležité pojmy diskutované vo fyzike. Koncepty povrchového napätia a povrchovej energie sa široko používajú v oblastiach, ako sú mechanika tekutín, dynamika tekutín, aerodynamika a rôzne ďalšie oblasti. Povrchové napätie je čistá intermolekulárna sila na povrchové molekuly kvapaliny. Povrchová energia je relevantnou energiou týchto väzieb. V tomto článku sa budeme zaoberať tým, aké sú povrchové napätie a povrchová energia, ich aplikácie, definície povrchového napätia a povrchovej energie, ich podobnosti a nakoniec rozdiel medzi povrchovým napätím a povrchovou energiou..

Povrchové napätie

Zvážte homogénnu tekutinu. Každá molekula v centrálnych častiach kvapaliny má presne rovnaké množstvo sily, ktorá ju ťahá na každú stranu. Okolité molekuly ťahajú centrálnu molekulu jednotne vo všetkých smeroch. Teraz zvážte povrchovú molekulu. Má iba sily, ktoré na ňu pôsobia smerom k tekutine. Lepivé sily vzduch - kvapalina nie sú ani zďaleka také silné ako súdržné sily kvapalina - kvapalina. Povrchové molekuly sa tak priťahujú smerom do stredu kvapaliny, čím sa vytvára zabalená vrstva molekúl. Táto povrchová vrstva molekúl pôsobí ako tekutý film.

Ak si vezmeme príklad vodnej šmykľavky v reálnom živote, použije tento tenký film na umiestnenie na hladinu vody. Posúva sa po tejto povrchovej vrstve. Keby to nebolo pre túto povrchovú vrstvu, okamžite by sa utopila.

Povrchové napätie je definované ako sila rovnobežná s povrchom kolmou na čiaru jednotkovej dĺžky, ktorá je na povrchu nakreslená. Jednotkami povrchového napätia sú Nm^-1. Povrchové napätie je tiež definované ako energia na jednotku plochy. To tiež dáva povrchové napätie novým jednotkám Jm^-2.  Povrchové napätie, ktoré sa vyskytuje medzi dvoma nemiešateľnými tekutinami, sa nazýva medzifázové napätie.

Povrchová energia

Povrchová energia a povrchové napätie sú dva vzájomne prepojené pojmy. Molekuly na povrchu kvapaliny sú balené kvôli nevyváženým intermolekulárnym silám ako molekuly v strede. To znamená, že na povrchu kvapaliny je vysoká hustota energie.

Povrchová energia môže byť definovaná ako energetický rozdiel medzi objemom materiálu a povrchom materiálu. Povrchová energia je definovaná ako povrchová energia na jednotku plochy povrchu. Povrchová energia na jednotku plochy je identická s nameraným povrchovým napätím. Jednotkami povrchovej energie sú Jm^-2. Ak je povrchová energia zabezpečená externým zdrojom, tekutina prebubláva.

Povrchové napätie vs. povrchová energia

• Povrchové napätie má jednotky Nm^-1 a Jm^-2 zatiaľ čo povrchová energia má jednotku Jm^-2.

• Povrchové napätie sa meria pozdĺž priamky, zatiaľ čo povrchová energia sa meria pozdĺž oblasti.