Hovedforskjell - Overflatespenning vs kapillær handling
Overflatespenning og kapillærvirkning er fysiske egenskaper til flytende stoffer. De er makroskopiske egenskaper av væsker. Hovedforskjellen mellom overflatespenning og kapillærvirkning er at overflatespenning måles som kraften påført på en viss lengde av væsken gitt av enheten N / m (Newton per meter), mens kapillærvirkning måles som høyden på væskesøylen som trekkes oppover, mot tyngdekraften gitt av enheten m (meter).
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er overflatespenning
3. Hva er kapillær handling
4. Forholdet mellom overflatespenning og kapillær handling
5. Sammenligning side om side - Overflatespenning vs kapillær handling i tabellform
6. Sammendrag
Hva er Surface Tension?
Overflatespenning er et fenomen der overflaten til en væske, der væsken er i kontakt med gassen, fungerer som et tynt elastisk ark. Uttrykket overflatespenning brukes bare når væsken er i kontakt med en gass (f.eks. Når den åpnes for normal atmosfære). Begrepet "grensesnittstramming" brukes for laget mellom to væsker.
Attraksjoner mellom forskjellige kjemiske arter får væskemolekylene til å forene seg. De flytende molekylene i væskeoverflaten tiltrekkes av molekylene midt i væsken. Dette er en type kohesjon. Men tiltrekningen mellom flytende molekyler og luftmolekyler (eller limkreftene) er ubetydelig. Derfor fungerer dette overflatesjiktet av flytende molekyler som en elastisk membran. Overflatelaget med flytende molekyler er under spenning fordi det ikke er nok tiltrekningskrefter til å balansere de sammenhengende kreftene som virker på dem, og derfor kalles denne tilstanden overflatespenning.
Figur 01: Attraksjonskreftene på flytende molekyler i overflaten av væsken
Formel for beregning av overflatespenning
Overflatespenning (γ) = F / d
Her er F overflatekraften og d er lengden overflatekraften virker på. Derfor er måling av overflatespenning gitt av enheten N / m (Newton per meter). Det er SI-enheten for måling av overflatespenning.
Hva er kapillær handling?
Kapillærvirkning er en væskes evne til å strømme i trange rom uten hjelp fra, eller i motsetning til, ytre krefter som tyngdekraften. Det kan observeres som væske som trekker gjennom et kapillarrør i retning oppover.
Kapillærvirkningen oppstår på grunn av de intermolekylære kreftene mellom flytende molekyler og overflaten av kapillarrøret. Derfor oppstår det på grunn av adhesjonskrefter. Når diameteren på røret er tilstrekkelig liten, stiger væsken gjennom røret på grunn av både klebende og sammenhengende krefter. De sammenhengende kreftene (tiltrekningskreftene mellom lignende molekyler) fører til at molekylene trekkes oppover.
Når et kapillarrør plasseres i en væske, dannes en menisk ved kanten av røret. På grunn av adhesjonskrefter mellom væskeformige molekyler og veggen av røret trekkes væsken opp til gravitasjonskraften som virker på den væskemengden er nok til å overvinne limkraften. Deretter trekkes væskemolekylene opp på grunn av kohesjon.
Figur 02: Kapillær handling - en modell
Kapillærvirkning er vanlig blant planter. Xylem-kar er kapillarrør som kan trekke vann med oppløste næringsstoffer oppover. Dette oppfyller kravet om vann og næringsstoffer av grener og blader fra store planter.
Hva er forholdet mellom overflatespenning og kapillær handling?
Kapillærvirkningen skaper en væskesøyle i et kapillarrør. Høyden på væskesøylen kan bestemmes av ligningen gitt nedenfor.
Formel for beregning av høyden på væskesøylen
h = 2γcosθ / ρgr
I dette,
- h er høyden på væskesøylen,
- γ er overflatespenningen til væsken (enheten er N / m),
- θ er kontaktvinkelen mellom væsken og veggen på røret,
- ρ er densiteten til væsken, g er akselerasjonen på grunn av tyngdekraften (enheten er Kg / m 3),
- r er radiusen til røret (m).
Hva er forskjellen mellom overflatespenning og kapillær handling?
Diff Article Midt før tabell
Surface Tension vs Capillary Action |
|
| Overflatespenning er et fenomen der overflaten til en væske, der væsken er i kontakt med gassen, fungerer som et tynt elastisk ark. | Kapillærvirkning er en væskes evne til å strømme i trange rom uten hjelp fra, eller til og med i motsetning til, ytre krefter som tyngdekraften. |
| Teori | |
| Overflatespenning er kraften på overflaten av en væske som er utsatt for luft. | Kapillær handling er strømmen av en væske mot en ekstern kraft uten hjelp. |
| Mål | |
| Overflatespenning måles som kraften som påføres en viss væskelengde gitt av enheten N / m (Newton per meter). | Kapillærvirkning måles som høyden på væskesøylen som trekkes oppover, mot tyngdekraften gitt av enheten m (meter). |
Sammendrag - Surface Tension vs Capillary Action
Overflatespenning og kapillærvirkning er to typer væsker med mikroskopiske egenskaper. Forskjellen mellom overflatespenning og kapillærvirkning er at overflatespenning måles som kraften som påføres en viss lengde på væsken gitt av enheten N / m (Newton per meter), mens kapillærvirkning måles som høyden på væskesøylen som er trukket oppover, mot tyngdekraften gitt av enheten m (meter).
