Ποιες ανομοιόμορφες δυνάμεις ενεργούν στα σωματίδια μιας επιφάνειας;
1. Συνεκτικές δυνάμεις:
* Ορισμός: Ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ των μορίων της ουσίας * της ίδιας *. Σκεφτείτε το σαν "κολλώδες" μεταξύ πανομοιότυπων σωματιδίων.
* στο χύμα: Αυτές οι δυνάμεις είναι ίσες προς όλες τις κατευθύνσεις μέσα στο μεγαλύτερο μέρος ενός υγρού.
* στην επιφάνεια: Τα μόρια στην επιφάνεια έχουν λιγότερους γείτονες για να συνδεθούν, οδηγώντας σε μια καθαρή εσωτερική δύναμη.
2. Αυτές δυνάμεις:
* Ορισμός: Ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ μορίων * διαφορετικών * ουσιών. Σκεφτείτε πώς το νερό "κολλάει" στο γυαλί.
* στην επιφάνεια: Αυτές οι δυνάμεις μπαίνουν στο παιχνίδι όταν ένα υγρό έρχεται σε επαφή με άλλη επιφάνεια.
Πώς οι ανομοιογενείς δυνάμεις δημιουργούν επιφανειακή τάση:
* Καθαρή εσωτερική δύναμη: Η ανισορροπία των συνεκτικών δυνάμεων στην επιφάνεια δημιουργεί μια καθαρή εσωτερική δύναμη στα επιφανειακά μόρια, τραβώντας τα προς το μεγαλύτερο μέρος του υγρού. Αυτό δημιουργεί ένα "δέρμα" στην επιφάνεια.
* επιφανειακή τάση: Αυτή η εσωτερική δύναμη είναι αυτό που ονομάζουμε επιφανειακή ένταση. Είναι η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την αύξηση της επιφάνειας ενός υγρού.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε σταγονίδια νερού σε ένα φύλλο. Τα μόρια νερού στην εμπειρία της επιφάνειας:
* Ισχυρές συνεκτικές δυνάμεις: Προσελκύονται από άλλα μόρια νερού.
* ασθενέστερες συγκολλητικές δυνάμεις: Προσελκύονται από το φύλλο, αλλά αυτές οι δυνάμεις δεν είναι τόσο ισχυρές όσο οι συνεκτικές δυνάμεις.
Οι ισχυρότερες συνεκτικές δυνάμεις προκαλούν την έλξη των μορίων του νερού, σχηματίζοντας ένα σφαιρικό σταγονίδιο που ελαχιστοποιεί την επιφάνεια σε επαφή με το φύλλο.
Key Takeaway: Οι ανομοιογενείς δυνάμεις στην επιφάνεια (οι συνεκτικές δυνάμεις που κυριαρχούν σε συγκολλητικές δυνάμεις) δημιουργούν επιφανειακή τάση, η οποία αποτελεί βασική ιδιότητα που επηρεάζει τη συμπεριφορά των υγρών.
