Virsmas spriegojuma un virsmas enerģijas atšķirība

Virsmas spriegojums pret virsmas enerģiju

Virsmas spraigums un virsmas enerģija ir divi ļoti svarīgi fizikā apspriesti jēdzieni. Virsmas spraiguma un virsmas enerģijas jēdzieni tiek plaši izmantoti tādās jomās kā šķidruma mehānika, šķidruma dinamika, aerodinamika un dažādās citās jomās. Virsmas spraigums ir tīrais starpmolekulārais spēks, kas ietekmē šķidruma virsmas molekulas. 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 spēka daudzums, 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 to pret šķidrumu. Gaisa un šķidruma līmējošie spēki nav pat tikpat spēcīgi kā šķidruma un šķidruma salīmēšanas spēki. Tātad virsmas molekulas piesaista šķidruma centra virzienā, izveidojot iesaiņotu molekulu slāni. Šis virsmas molekulu slānis šķidrumam darbojas kā plāna plēve.

Ja mēs ņemam vērā ūdens strider reālās dzīves piemēru, tas izmanto šo plānu plēvi, lai novietotu sevi uz ūdens virsmas. Tas slīd uz šī virsmas slāņa. Ja tas nav šim virszemes slānim, tas būtu tūlīt noslīcis.

Virsmas spraigumu definē kā spēku, kas ir paralēls virsmai un ir perpendikulārs vienības garuma līnijai, kas novilkta uz virsmas. Virsmas spraiguma vienības ir Nm^-1. Virsmas spraigumu definē arī kā enerģiju uz laukuma vienību. Tas arī rada virsmas spraigumu jaunām vienībām Jm^-2.  Virsmas spraigums, kas rodas starp diviem nesajaucamiem šķidrumiem, tiek saukts par interfeisa spriegojumu.

Virsmas enerģija

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

Virsmas enerģiju var definēt kā enerģijas starpību starp materiāla lielāko daļu un materiāla virsmu. Virsmas enerģiju definē kā virsmas enerģiju uz virsmas laukuma vienību. Virsmas enerģija uz laukuma vienību ir identiska izmērītajai virsmas spraigumam. Virsmas enerģijas vienības ir Jm^-2. Ja virsmas enerģiju nodrošina ārējs avots, šķidrums burbuļo.

Virsmas spriegojums pret virsmas enerģiju

• Virsmas spraigumam ir Nm vienības^-1 un Jm^-2 tā kā virsmas enerģijai ir vienība Jm^-2.

• Virsmas spraigumu mēra pa līniju, savukārt virsmas enerģiju mēra pa laukumu.