Разница между поверхностным натяжением и поверхностной энергией

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Поверхностное натяжение против поверхностной энергии

Поверхностное натяжение и поверхностная энергия - два очень важных понятия, обсуждаемых в физике. Понятия поверхностного натяжения и поверхностной энергии широко используются в таких областях, как механика жидкости, гидродинамика, аэродинамика и в различных других областях. Поверхностное натяжение - это чистая межмолекулярная сила, действующая на поверхностные молекулы жидкости. Поверхностная энергия - это соответствующая энергия этих связей. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое поверхностное натяжение и поверхностная энергия, их применение, определения поверхностного натяжения и поверхностной энергии, их сходства и, наконец, разницу между поверхностным натяжением и поверхностной энергией.

Поверхностное натяжение

Рассмотрим однородную жидкость. Каждая молекула в центральных частях жидкости имеет одинаковую силу, тянущую ее во все стороны. Окружающие молекулы равномерно тянут центральную молекулу во всех направлениях. Теперь рассмотрим поверхностную молекулу. На него действуют только силы по направлению к жидкости. Сила сцепления воздух-жидкость даже близко не такая сильная, как сила сцепления жидкость-жидкость. Таким образом, поверхностные молекулы притягиваются к центру жидкости, создавая упакованный слой молекул. Этот поверхностный слой молекул действует как тонкая пленка на жидкости.

Если мы возьмем реальный пример водомерки, он использует эту тонкую пленку, чтобы разместиться на поверхности воды. Он скользит по этому поверхностному слою. Если бы не этот поверхностный слой, он бы сразу утонул.

Поверхностное натяжение определяется как сила, параллельная поверхности и перпендикулярная линии единичной длины, проведенной на поверхности. Единицы поверхностного натяжения - Нм ^-1. Поверхностное натяжение также определяется как энергия на единицу площади. Это также дает новые единицы поверхностного натяжения Jm ^-2. Поверхностное натяжение, возникающее между двумя несмешивающимися жидкостями, известно как межфазное натяжение.

Поверхностная энергия

Поверхностная энергия и поверхностное натяжение - два взаимосвязанных понятия. Молекулы на поверхности жидкости упакованы из-за несбалансированных межмолекулярных сил, чем молекулы в центре. Это означает, что на поверхности жидкости имеется высокая плотность энергии.

Поверхностную энергию можно определить как разность энергий между основной массой материала и поверхностью материала. Поверхностная энергия определяется как поверхностная энергия на единицу площади поверхности. Поверхностная энергия на единицу площади идентична измеренному поверхностному натяжению. Единицы поверхностной энергии - Джм ^-2. Когда поверхностная энергия обеспечивается внешним источником, считается, что жидкость пузырится.

Поверхностное натяжение против поверхностной энергии

Поверхностное натяжение измеряется в Нм ^-1 и Джм ^-2, тогда как поверхностная энергия имеет единицы Джм ^-2