Razlika med površinsko napetostjo in kapilarnim delovanjem
Share
Ključna razlika - površina Napetost proti kapilarni akciji
Površinska napetost in kapilarno delovanje sta fizikalni lastnosti tekočih snovi. So makroskopske lastnosti tekočin. The ključna razlika med površinsko napetostjo in kapilarnim delovanjem je to, površinska napetost se meri kot sila, ki deluje na določeno dolžino tekočine, ki jo je dano z enoto N / m (Newton na meter), medtem ko se kapilarno delovanje meri kot višina stebra tekočine, ki se vleče navzgor, glede na težnost, ki jo poda enota m (meter).
VSEBINA
1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je površinska napetost
3. Kaj je kapilarno delovanje
4. Razmerje med površinsko napetostjo in kapilarnim delovanjem
5. Primerjava drug ob drugem - površinska napetost proti kapilarni akciji v tabeli
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 plošča. Izraz površinska napetost se uporablja samo, kadar je tekočina v stiku s plinom (npr .: ko se odpre v normalno atmosfero). Izraz "vmesna napetost" se uporablja za plast med dvema tekočinama.
Privlačnosti med različnimi kemičnimi vrstami povzročijo, da se tekoče molekule združijo. Tekoče molekule na površini tekočine privlačijo molekule v sredini tekočine. To je vrsta kohezije. Toda privlačnost med molekulami tekočine in molekulami zraka (ali adhezivnimi silami) je zanemarljiva. Zato ta površinska plast tekočih molekul deluje kot elastična membrana. Površinski sloj tekočih molekul je pod napetostjo, ker ni dovolj privlačnih sil, da bi kohezivne sile vplivale nanje, zato se ta pogoj imenuje površinska napetost.
Slika 01: Privlačne sile na tekoče molekule v površini tekočine
Formula za izračun površinske napetosti
Površinska napetost (γ) = F / d
Tukaj je F površinska sila in d je dolžina, vzdolž katere 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 zunanjih sil, kot je gravitacija, ali v nasprotju z njimi. Opazimo ga lahko kot vlečenje tekočine skozi kapilarno cev v smeri navzgor.
Kapilarno delovanje se pojavi zaradi medmolekulskih sil med tekočinskimi molekulami in površino kapilarne cevi. Zato se pojavi zaradi adhezijskih sil. Ko je premer cevi dovolj majhen, se tekočina dvigne skozi cev zaradi lepilnih in kohezivnih sil. Kohezivne sile (privlačne sile med podobnimi molekulami) povzročajo, da se molekule vlečejo navzgor.
Ko kapilarno cev postavimo v tekočino, se na robu cevi oblikuje menisk. Potem se zaradi adhezijskih sil med molekuli tekočine in steno epruvete tekočina vleče, dokler gravitacijska sila ne deluje na to količino tekočine, da zadostuje za premagovanje lepilne sile. Nato se zaradi kohezije povlečejo tekoče molekule.
Slika 02: Kapilarna akcija - model
Kapilarno delovanje je pogosto med rastlinami. Žile Xylem so kapilarne cevi, ki lahko črpajo vodo z raztopljenimi hranili navzgor. To izpolnjuje potrebo po vodi in hranilih po vejah in listih velikih rastlin.
Kakšen je odnos med površinsko napetostjo in kapilarnim delovanjem?
Kapilarno delovanje ustvarja tekoči stolpec v kapilarni cevi. Višino stolpca za tekočino lahko določimo s spodnjo enačbo.
Formula za izračun višine tekočega stebra
h = 2γcosθ / ρgr
V tem,
- h je višina stebra s tekočino,
- γ površinska napetost tekočine (enota je N / m),
- θ je kontaktni kot med tekočino in steno cevi,
- ρ gostota tekočine, g pospešek zaradi gravitacije (enota je Kg / m3),
- r polmer cevi (m).
Kakšna je razlika med površinsko napetostjo in kapilarnim delovanjem?
Površinska napetost proti kapilarni akciji | |
| Površinska napetost je pojav, pri katerem površina tekočine, kjer je tekočina v stiku s plinom, deluje kot tanek elastičen list. | 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, ki je izpostavljena zraku. | Kapilarno delovanje je pretok tekočine proti zunanji sili brez kakršne koli pomoči. |
| Merjenje | |
| Površinska napetost se meri kot sila, ki jo na določeno dolžino tekočine damo z enoto N / m (Newton na meter). | Kapilarno delovanje se meri kot višina stolpca tekočine, ki se vleče navzgor, glede na težo, ki jo poda enota m (meter). |
Povzetek - Površina Napetost proti kapilarni akciji
Površinska napetost in kapilarno delovanje sta dve vrsti mikroskopskih lastnosti tekočin. Razlika med površinsko napetostjo in kapilarnim delovanjem je ta, da se površinska napetost meri kot sila, ki deluje na določeno dolžino tekočine, ki jo poda enota N / m (Newton na meter), medtem ko se kapilarno delovanje meri kot višina stebra tekočine, ki se izvleče navzgor glede na gravitacijo, ki jo poda enota m (meter).
Referenca:
1.Jones, Andrew Zimmerman. "Kaj je površinska napetost? Opredelitev in eksperimenti. " MiselCo. Na voljo tukaj
2.Perlman, Howard USGS. "Kapilarna akcija." Kapilarna akcija, USGS Water Science Science School. Na voljo tukaj
3. "Kapilarna akcija." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 28. februar 2018. Dostopno tukaj
Vljudnost slik:
1.'WassermoleküleInTröpfchen'By Uporabnik: Booyabazooka - Lastno delo, (Public Domain) prek Commons Wikimedia
2.'Slika 02 02 05'S CNX OpenStax, (CC BY 4.0) prek Commons Wikimedia
