Paviršiaus ir paviršinių įtempių skirtumas

Paviršiaus įtempimas ir paviršiaus įtampa

Tiek paviršiaus įtampa, tiek paviršiaus sąsajų įtempimas yra skysčių pagrindu veikiami poveikiai. Abu šie padariniai atsiranda dėl nesubalansuotų tarpmolekulinių jėgų tarp skysčio ar tirpalo molekulių. Šiuos padarinius kasdieniniame gyvenime stebime kaip įvairius įvykius, tokius kaip lašelių susidarymas, skysčių netirpumas, kapiliarų veikimas, muilo burbulai, vyno ašaros ir net vandens srovės plūduriavimas. Abu šie veiksmai vaidina svarbų vaidmenį mūsų kasdienėje veikloje, net neįtardami, kad jie egzistuoja. Pavyzdžiui, jūs negalėtumėte maišyti emulsijos mišinio, jei tai nėra skirta šioms teorijoms.

Paviršiaus įtempimas

Apsvarstykite skystį, kuris yra vienalytis. Kiekviena molekulė, esanti centrinėse skysčio dalyse, turi lygiai tokį patį jėgos kiekį, kuris ją traukia į kiekvieną pusę. Aplinkinės molekulės centrinę molekulę tolygiai traukia kiekviena kryptimi. Dabar apsvarstykite paviršiaus molekulę. Jį veikia tik skystis. Oro ir skysčio lipniosios jėgos net nėra beveik stiprios kaip skysčio ir skysčio rišamosios jėgos. Taigi paviršiaus molekulės traukia link skysčio centro ir sukuria supakuotą molekulių sluoksnį. Šis paviršinis molekulių sluoksnis veikia kaip plona plėvelė ant skysčio. Jei imtume realų vandens viryklės pavyzdį, ji naudotųsi šia plona plėvele, kad atsidurtų vandens paviršiuje. Jis slysta ant šio sluoksnio. Jei ne šis sluoksnis, jis būtų iškart paskendęs. Paviršiaus įtempimas yra apibrėžiamas kaip jėga, lygiagreti paviršiui, statmenai paviršiaus ilgio linijai, nubrėžtai ant paviršiaus. Paviršiaus įtempio vienetai yra Nm-1. Paviršiaus įtempimas taip pat apibrėžiamas kaip energija ploto vienetui. Tai taip pat suteikia naujų įtempių Jm-2.

Tarpfazinė įtampa

Interfazinė įtampa apibūdinama tik nesimaišantiems skysčiams. Kaip rodo pavadinimas, tai taikoma dviejų nesimaišančių skysčių sąsajai. Ta pati paviršiaus įtempimo teorija galioja ir šiam. Vienintelis skirtumas tarp paviršiaus įtempių ir paviršiaus įtempių yra skysčio ir skysčio sąsaja, o ne skysčio ir oro sąsaja. Šių dviejų skysčių netirpumui apibūdinti gali būti naudojama tarpfazinė įtampa. Apsvarstykite skysčių sąsają. Pirmojo paviršiaus molekulės turi jėgas, veikiančias jį nuo pirmojo skysčio ir nuo antrojo skysčio paviršiaus molekulių, ir atvirkščiai. Jei jėga paviršiaus molekulėse iš pirmojo skysčio (rišamosios jėgos) bus lygi jėgai iš antrojo paviršiaus (lipniosios jėgos), šie du skysčiai susimaišys. Jei šios jėgos yra nevienodos, šie skysčiai nesimaišys.

Skirtumas tarp paviršiaus ir paviršiaus įtempių

Pagrindinis skirtumas tarp šių dviejų yra vietos, kur jis atsiranda. Paviršiaus įtempimas apibrėžiamas kaip vieno skysčio paviršiaus plotas, o paviršiaus įtempis apibrėžiamas kaip dviejų nesimaišančių skysčių sąsaja. Paviršiaus įtempimas iš tikrųjų yra sąsajos įtempio darinys, kai jėga iš antrojo paviršiaus yra nereikšminga arba lygi nuliui.