Atšķirība Starp Virsmas Spraigumu Un Virsmas Enerģiju

2024 Autors: Mildred Bawerman | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 08:40

Virsmas spriegums pret virsmas enerģiju

Virsmas spriegums un virsmas enerģija ir divi ļoti svarīgi jēdzieni, kas tiek apspriesti fizikā. Virsmas spraiguma un virsmas enerģijas jēdzieni tiek plaši izmantoti tādās jomās kā šķidruma mehānika, šķidruma dinamika, aerodinamika un daudzās citās jomās. Virsmas spriedze ir tīrs starpmolekulārais spēks uz šķidruma virsmas molekulām. Virsmas enerģija ir šo saišu attiecīgā enerģija. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir virsmas spraigums un virsmas enerģija, to pielietojums, virsmas spraiguma un virsmas enerģijas definīcijas, to līdzības un visbeidzot atšķirība starp virsmas spraigumu un virsmas enerģiju.

Virsmas spraigums

Apsveriet viendabīgu šķidrumu. Katrai molekulai šķidruma centrālajās daļās ir tieši tāds pats spēks, kas to velk uz katru pusi. Apkārtējās molekulas vienmērīgi velk centrālo molekulu katrā virzienā. Tagad apsveriet virsmas molekulu. Tam ir tikai spēki, kas iedarbojas uz šķidrumu. Gaisa un šķidruma adhezīvie spēki nav pat tikpat spēcīgi kā šķidruma - šķidruma saliedēšanas spēki. Tātad virsmas molekulas tiek piesaistītas šķidruma centram, veidojot iesaiņotu molekulu slāni. Šis molekulu virsmas slānis uz šķidruma darbojas kā plāna plēve.

Ja mēs ņemam ūdens stridera reālu piemēru, tas izmanto šo plāno plēvi, lai sevi novietotu uz ūdens virsmas. Tas slīd uz šī virsmas slāņa. Ja tas nebūtu šis virsmas slānis, tas būtu nekavējoties noslīcis.

Virsmas spriegumu definē kā spēku, kas ir paralēls virsmai, perpendikulāri vienības garuma līnijai, kas novilkta uz virsmas. Virsmas sprieguma mērvienības ir Nm ^-1. Virsmas spriegumu definē arī kā enerģiju uz laukuma vienību. Tas arī nodrošina virsmas spraigumu Jm ^-2. Virsmas spriedze, kas rodas starp diviem nesajaucamiem šķidrumiem, ir pazīstama kā interfeisa spriedze.

Virsmas enerģija

Virsmas enerģija un virsmas spraigums ir divi savstarpēji saistīti jēdzieni. Uz šķidruma virsmas esošās molekulas ir iesaiņotas nesabalansētu starpmolekulāro spēku dēļ nekā molekulas centrā. Tas nozīmē, ka šķidruma virsmā ir liels enerģijas blīvums.

Virsmas enerģiju var definēt kā enerģijas starpību starp materiāla lielāko daļu un materiāla virsmu. Virsmas enerģija ir definēta kā virsmas enerģija uz virsmas laukuma vienību. Virsmas enerģija uz laukuma vienību ir identiska izmērītajam virsmas spraigumam. Virsmas enerģijas vienības ir Jm ^-2. Kad virsmas enerģiju nodrošina ārējs avots, tiek teikts, ka šķidrums burbuļo.

Virsmas spriegums pret virsmas enerģiju

Virsmas spriegumam ir Nm ^-1 un Jm ^-2, bet virsmas enerģijai Jm ^-2