Forskjell mellom overflatespenning og kapillær handling
Share
Nøkkelforskjell - Overflate Tension vs kapillær handling
Overflatespenning og kapillærvirkning er fysiske egenskaper av flytende stoffer. De er makroskopiske egenskaper av væsker. De nøkkelforskjell mellom overflatespenning og kapillær handling er det, overflatespenning måles som kraften som påføres en viss lengde av væsken gitt av enheten N / m (Newton per meter), mens kapillærvirkningen måles som høyden på væskekolonnen som trekkes oppover, mot tyngdekraften gitt av enheten m (meter).
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er overflatespenning
3. Hva er Capillary Action
4. Forholdet mellom overflatespenning og kapillær handling
5. Side ved side sammenligning - Overflatespenning vs kapillær handling i tabellform
6. Sammendrag
Hva er overflatespenning?
Overflatespenning er et fenomen hvor overflaten av en væske, der væsken er i kontakt med gassen, virker som et tynt elastisk ark. Begrepet overflatespenning brukes kun når væsken er i kontakt med en gass (for eksempel når den åpnes til normal atmosfære). Begrepet "grensesnittspenning" brukes for laget mellom to væsker.
Attraksjoner mellom forskjellige kjemiske arter fører til at de flytende molekylene forener seg sammen. Væskemolekylene i væskens overflate tiltrekkes av molekylene i midten av væsken. Dette er en type kohesjon. Men tiltrekningen mellom flytende molekyler og luftmolekyler (eller limkreftene) er ubetydelig. Derfor fungerer dette overflatelaget av flytende molekyler som en elastisk membran. Overflatelaget av væskemolekyler er under spenning fordi det ikke er nok tiltrengningskrefter for å balansere kohesive krefter på dem, slik at denne tilstand kalles overflatespenning.
Figur 01: Attraksjonskraften på flytende molekyler i overflaten av væsken
Formel for beregning av overflatespenning
Overflatespenning (γ) = F / d
Her er F overflatekraften og d er lengden langs hvilken 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 Capillary Action?
Kapillærvirkning er en væskes evne til å strømme i trange rom uten hjelp av eller i motsetning til eksterne krefter som tyngdekraften. Det kan observeres som flytende tegning gjennom et kapillarrør i oppadgående retning.
Kapillærvirkningen oppstår på grunn av de intermolekylære kreftene mellom flytende molekyler og overflaten av kapillærrøret. Derfor oppstår det på grunn av adhesjonskrefter. Når rørets diameter er tilstrekkelig liten, stiger væsken gjennom røret på grunn av både klebende og kohesive krefter. De kohesive kreftene (tiltrengningskrefter mellom lignende molekyler) fører til at molekylene trekkes oppover.
Når et kapillærrør er plassert i en væske, dannes en menisk på kanten av røret. På grunn av adhesjonskrefter mellom væskemolekyler og rørets vegg blir væsken trukket opp til gravitasjonskraften virker på den mengden væske som er nok til å overvinne klebemiddelkraften. Da blir væskemolekylene trukket opp på grunn av kohesjon.
Figur 02: Kapillær handling - en modell
Kapillær virkning er vanlig blant planter. Xylem-fartøy er kapillærrør som kan trekke vann med oppløste næringsstoffer oppover. Dette oppfyller kravet til vann og næringsstoffer av grener og blader av store planter.
Hva er forholdet mellom overflatespenning og kapillær handling?
Kapillærvirkningen skaper en væskekolonne i et kapillærrør. Høyden til væskekolonnen kan bestemmes av ligningen gitt nedenfor.
Formel for beregning av høyden til væskekolonnen
h = 2 ycosθ / ρgr
I dette,
- h er høyden på væskekolonnen,
- γ er overflatespenningen til væsken (enheten er N / m),
- θ er kontaktvinkelen mellom væsken og rørets vegg,
- p er væskens tetthet, g er akselerasjonen på grunn av tyngdekraften (enheten er Kg / m3),
- r er radius av røret (m).
Hva er forskjellen mellom overflatespenning og kapillær handling?
Overflatespenning vs kapillæraksjon | |
| Overflatespenning er et fenomen hvor overflaten av en væske, der væsken er i kontakt med gassen, virker som et tynt elastisk ark. | Kapillærvirkning er en væskes evne til å strømme i smale rom uten hjelp av, eller til og med i motsetning til, eksterne krefter som tyngdekraften. |
| Teori | |
| Overflatespenning er kraften på overflaten av en væske utsatt for luft. | Kapillærvirkning er flyt av en væske mot en ekstern kraft uten hjelp. |
| Mål | |
| Overflatespenning måles som kraften som påføres en viss lengde av væsken gitt av enheten N / m (Newton per meter). | Kapillærvirkning måles som høyden på væskekolonnen som trekkes oppover, mot tyngdekraften gitt av enheten m (meter). |
Sammendrag - Flate Tension vs kapillær handling
Overflatespenning og kapillærvirkning er to typer mikroskopiske egenskaper av væsker. Forskjellen mellom overflatespenning og kapillærvirkning er at overflatespenningen måles som kraften som påføres en viss lengde av væsken gitt av enheten N / m (Newton per meter), mens kapillærvirkningen måles som høyden på væskekolonnen som er trukket oppover, mot tyngdekraften gitt av enheten m (meter).
Henvisning:
1.Jones, Andrew Zimmerman. "Hva er overflatespenning? Definisjon og eksperimenter. "ThoughtCo. Tilgjengelig her
2.Perlman, USGS Howard. "Capillary action." Capillary action, fra USGS Water-Science School. Tilgjengelig her
3. "Capillary action." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28. februar 2018. Tilgjengelig her
Bilde Courtesy:
1.'WassermoleküleInTröpfchen'By Bruker: Booyabazooka - Eget arbeid, (Public Domain) via Commons Wikimedia
2.'Figure 02 02 05'By CNX OpenStax, (CC BY 4,0) via Commons Wikimedia
