Τα μόρια σε έναν όγκο βιώνουν μια ελκτική δύναμη από όλες τις κατευθύνσεις σε ένα υγρό. Αυτός ο τύπος δύναμης που εμφανίζεται μεταξύ τους ονομάστηκε συνεκτική δύναμη έλξης.
Όλα τα μόρια στην επιφάνεια του υγρού βιώνουν μια καθαρή ελκτική δύναμη προς το μεγαλύτερο μέρος του υγρού, δηλαδή το κέντρο. Αυτή η δύναμη ονομάζεται επιφανειακή τάση του υγρού.
And the force experienced by the rest of the molecules in bulk was termed as the interfacial tension as it occurs at the interface of two layers of the liquid in the container.
Βασικές τακτικές
- Η διεπιφανειακή τάση εμφανίζεται στη διεπιφάνεια μεταξύ δύο μη αναμίξιμων υγρών, ενώ η επιφανειακή τάση εμφανίζεται στη διεπιφανειακή τάση μεταξύ ενός υγρού και ενός αερίου, όπως ο αέρας.
- Η διεπιφανειακή τάση μετρά τη δύναμη που απαιτείται για τον διαχωρισμό των δύο υγρών, ενώ η επιφανειακή τάση μετρά τη δύναμη που απαιτείται για την επέκταση της επιφάνειας του υγρού.
- Τόσο η διεπιφανειακή όσο και η επιφανειακή τάση προκύπτουν από την ανισορροπία των ελκτικών δυνάμεων μέσα σε ένα υγρό και στην επιφάνεια ή τη διεπαφή του υγρού.
Διασύνδεση τάσης vs Επιφανειακή τάση
Η διαφορά μεταξύ της διεπιφανειακής τάσης και της επιφανειακής τάσης είναι ο τόπος όπου λαμβάνουν χώρα και οι δύο. Η επιφανειακή τάση εμφανίζεται σε μία μόνο επιφάνεια υγρού, ενώ η διεπιφανειακή τάση ορίζεται ως η διαχωριστική επιφάνεια δύο μη αναμίξιμων υγρών ή οποιωνδήποτε δύο ουσιών. Στην πραγματικότητα, η επιφανειακή τάση είναι η παραγωγή της διεπιφανειακής τάσης στην περίπτωση που η δύναμη από τη δεύτερη επιφάνεια είναι μηδενική ή αμελητέα.
Η διεπιφανειακή τάση είναι η ιδιότητα μεταξύ οποιωνδήποτε δύο ουσιών, αλλά κυρίως μεταξύ δύο μη αναμίξιμων υγρών. Η διεπαφή των ουσιών μπορεί να είναι υγρού-υγρού, υγρού-στερεού ή στερεού-αέρα.
Η διεπιφανειακή τάση είναι το ενεργειακό κόστος ανά μονάδα επιφάνειας που σχετίζεται με τη δημιουργία μιας διεπαφής μεταξύ δύο ουσιών. Είναι μια δύναμη αλληλεπίδρασης μεταξύ δύο σε αντίθεση με τα μόρια. Η δύναμη πρόσφυσης μεταξύ των μορίων το εξηγεί κυρίως.
Από την άλλη πλευρά, η επιφανειακή τάση περιορίζεται μόνο στα επιφανειακά μόρια του υγρού. Αυτός ο τύπος έλξη Η δύναμη είναι μια δύναμη διεπαφής υγρού-αέρα έλξης.
Η επιφανειακή τάση είναι μια δύναμη αλληλεπίδρασης μεταξύ ομοίων μορίων, δηλαδή των μορίων που μοιάζουν μεταξύ τους. Αυτή η δύναμη αλληλεπίδρασης ονομάζεται συνεκτική δύναμη. Η δύναμη συνοχής μεταξύ των μορίων είναι, στην πραγματικότητα, υπεύθυνη για την επιφανειακή τάση.
Αυτή η δύναμη εμποδίζει τα μόρια του υγρού να διαχωριστούν το ένα από το άλλο.
Συγκριτικός πίνακας
| Παράμετροι σύγκρισης | Διεπιφανειακή τάση | Επιφανειακή τάση |
|---|---|---|
| Ορισμός | Ιδιότητα υγρού με αέριο | Ιδιότητα μεταξύ δύο οποιωνδήποτε ουσιών |
| Τόπος εκδήλωσης | Ενιαία υγρή επιφάνεια | Η διεπαφή δύο μη αναμίξιμων υγρών |
| Τύπος διεπαφής | Διεπαφή υγρού-αέρα | Διεπαφή υγρού-υγρού, υγρού-στερεού, στερεού-σερ |
| Τύπος δύναμης | Δύναμη συνοχής | Δύναμη πρόσφυσης |
| Δύναμη δύναμης | Μεγαλύτερη δύναμη | Μικρότερη δύναμη |
Τι είναι το Interfacial Tension;
Η διεπιφανειακή τάση είναι η δύναμη έλξης μεταξύ οποιωνδήποτε δύο ουσιών που σχηματίζουν μια διεπαφή. Οι ουσίες μπορεί να είναι οτιδήποτε, όπως υγρό-υγρό, υγρό-στερεό ή ακόμα και στερεός-αέρας.
Είναι το ενεργειακό κόστος ανά μονάδα της περιοχής που σχετίζεται με τη δημιουργία μιας διεπαφής μεταξύ δύο μη αναμίξιμων υγρών. Η μονάδα SI της διεπιφανειακής τάσης είναι millinewton ανά μέτρο (mN/m).
Για να κατανοήσουμε τη διεπιφανειακή τάση, πρώτα, είναι καλύτερα να γνωρίζουμε τη δύναμη πρόσφυσης. Η δύναμη πρόσφυσης είναι η αλληλεπίδραση μεταξύ, σε αντίθεση με τα μόρια. Όταν δύο μη αναμίξιμα υγρά έρχονται σε επαφή, η δύναμη αλληλεπίδρασης μεταξύ τους ονομάζεται δύναμη πρόσφυσης.
Οι δυνάμεις πρόσφυσης παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο όταν ένα υγρό έρχεται σε επαφή με ένα στερεό.
Η διεπιφανειακή τάση είναι πολύ παρόμοια με την επιφανειακή τάση αλλά ποικίλλει σε ορισμένους παράγοντες. Επηρεάζεται επίσης από τη θερμοκρασία, την πίεση και τα υποστρώματα, όπως και η επιφανειακή τάση.
Ένα από τα πιο κοινά παραδείγματα διεπιφανειακής δύναμης βρίσκεται στη διεπιφάνεια λαδιού και νερού. Η διεπαφή λαδιού-νερού έχει υψηλή διεπιφανειακή ενέργεια, ενώ η διεπαφή νερού-σαπουνιού έχει πολύ χαμηλότερη διεπιφανειακή ενέργεια.
Τι είναι η επιφανειακή τάση;
Η επιφανειακή τάση είναι η δύναμη έλξης που βιώνουν τα μόρια που υπάρχουν στην επιφάνεια ενός υγρού. Τα μόρια δέχονται μια δύναμη προς το μεγαλύτερο μέρος του υγρού. Αυτή η δύναμη ονομάζεται επιφανειακή τάση. Με αυτό, σχηματίζεται μια «μεμβράνη», καθιστώντας πιο δύσκολη τη μετακίνηση οποιουδήποτε αντικειμένου μέσω της επιφάνειας ή του όγκου του υγρού.
Η μονάδα επιφανειακής τάσης SI είναι επίσης millinewton ανά μέτρο (mN/m).
Η επιφανειακή τάση είναι βασικά η παραγωγή της ίδιας της διεπιφανειακής τάσης όταν η δύναμη από την πλευρά της δεύτερης επιφάνειας είναι μηδενική ή αμελητέα σε σύγκριση με την άλλη δύναμη. Η επιφανειακή τάση και η διεπιφανειακή τάση είναι επίσης παρόμοια.
Για την επιφανειακή τάση, η μία επιφάνεια είναι υγρό και η άλλη επιφάνεια είναι αέριο. Για παράδειγμα, η μετάβαση από το νερό στον αέρα σχηματίζει μια επιφάνεια όπου η επιφανειακή τάση δρα στο υγρό.
Σε αντίθεση με τη διεπιφανειακή τάση, οι συνεκτικές δυνάμεις είναι υπεύθυνες για την εμφάνιση επιφανειακής τάσης. Οι συνεκτικές δυνάμεις είναι η δύναμη αλληλεπίδρασης μεταξύ μορίων που μοιάζουν μεταξύ τους. Είναι δυνάμεις έλξης που αντιστέκονται στον διαχωρισμό των μορίων από την επιφάνεια.
Για παράδειγμα, τα στερεά έχουν τόσο ισχυρές, συνεκτικές δυνάμεις που δεν κολλάνε σε καμία άλλη ουσία. Ενώ τα υγρά έχουν επίσης δυνάμεις πρόσφυσης που τους επιτρέπουν να αλληλεπιδρούν με άλλες ουσίες.
Κύριες διαφορές μεταξύ της διεπιφανειακής τάσης και της επιφανειακής τάσης
- Η επιφανειακή τάση είναι η δύναμη αλληλεπίδρασης μεταξύ μορίων που μοιάζουν μεταξύ τους, ενώ η διεπιφανειακή τάση είναι η δύναμη αλληλεπίδρασης μεταξύ, σε αντίθεση με τα μόρια.
- Η επιφανειακή τάση εμφανίζεται στη διεπιφάνεια υγρού και αέρα, ενώ η διεπιφανειακή τάση μπορεί να συμβεί μεταξύ της διεπαφής οποιωνδήποτε δύο ουσιών, όπως υγρού-υγρού, υγρού-στερεού ή στερεού αέρα.
- Η επιφανειακή τάση είναι μεγαλύτερη από τη διεπιφανειακή δύναμη επειδή, στην αέρια φάση, οι δυνάμεις συνοχής είναι μικρότερες σε μέγεθος από ό,τι στην υγρή φάση.
- Η επιφανειακή τάση είναι η δύναμη έλξης που βιώνουν τα επιφανειακά μόρια προς το μεγαλύτερο μέρος του υγρού, ενώ η διεπιφανειακή τάση είναι η δύναμη έλξης που βιώνουν τα μόρια των δύο ουσιών σε κάθε πλευρά της διεπιφάνειας.
- Η δύναμη συνοχής μεταξύ των μορίων προκαλεί επιφανειακή τάση, ενώ η διεπιφανειακή τάση είναι παρόμοια με τη δύναμη πρόσφυσης μεταξύ των χύδην μορίων.
- https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/je034062r
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359029411000276
Τελευταία ενημέρωση: 26 Ιουλίου, 2023
Έχω καταβάλει τόση προσπάθεια γράφοντας αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου για να σας προσφέρω αξία. Θα είναι πολύ χρήσιμο για μένα, αν σκέφτεστε να το μοιραστείτε στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης ή με τους φίλους/την οικογένειά σας. Η ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΝΑΙ ♥️
Ο Piyush Yadav έχει περάσει τα τελευταία 25 χρόνια δουλεύοντας ως φυσικός στην τοπική κοινότητα. Είναι ένας φυσικός που θέλει να κάνει την επιστήμη πιο προσιτή στους αναγνώστες μας. Είναι κάτοχος πτυχίου Φυσικών Επιστημών και Μεταπτυχιακού Διπλώματος στην Επιστήμη του Περιβάλλοντος. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για αυτόν στο δικό του βιο σελίδα.
