すべての物質は分子で構成されており、各分子は周囲の分子に対してさまざまな程度の引力を持っています。この分子間引力のおかげで、飲み物の中の分子、または飲み物の中の氷でさえも、空気中に漂うのではなく、グラスの中に、またはテーブルの上に水たまりとしてとどまります.液体の表面張力は、液体の表面に存在する分子が互いに引き合う力です。表面エネルギーは、固体物質の表面で分子間に存在する類似の引力です。この引力は、材料をまとまりのある形で保持する役割を果たします。
表面張力
表面張力は、伸びた弾性膜のように露出する液体表面の特徴です。この効果は、小さな液滴とシャボン玉のほぼ球状の形で見られる場合があります。この機能により、特定の昆虫が水面に浮く場合があります。表面張力は重力と同じではありません。重要な違いは、重力は質量に比例するため、2 つの分子間の重力は小さくてゼロになることです。地球は非常に大きな質量を持ち、私たちに強力な引力を及ぼすため、私たちは皆地球にしっかりとくっついています. 一方、それは分子の周りの電子分散によって引き起こされる反対の電荷の引力によって引き起こされます.表面張力は、これらの引力に打ち勝って液体の表面の分子を分離するために必要な力です。ただし、液体の膜または泡の表面に想像上の線を描いて引き離そうとすると、引っ張るのに必要な力がその線で液体を分割し、線の長さで割った値が液体の表面張力です。数式
表面張力は、表面に作用する力 (F) と表面の長さ (l) として数学的に記述されるため、次のように与えられます。T =F / l.
表面張力は、表面積の変化 (A) に対する行われた仕事 (W) の比率として定義されることがあります。
T =W / A.
SI 単位は N/m または J/m で、寸法式は [M L T-] です。
表面エネルギー
表面エネルギーは、表面の発達によって生じる分子間結合の切断を定量化します。表面自由エネルギー、界面自由エネルギーとも呼ばれます。新しい表面を生成する力によって単位面積あたりに行われる仕事は、表面エネルギーとして知られています。液体の自由表面積が増加すると、表面張力の力に打ち勝つ努力をしなければなりません。液面では、この仕事がポテンシャルエネルギーとして蓄えられます。表面エネルギーは、自由液体表面の単位面積あたりの増加したポテンシャル エネルギーです。数式
表面エネルギー =エネルギー/面積表面エネルギー (E) =S x ΔA、
ここで、S は表面張力、ΔA は増加した表面積です。
表面張力と表面エネルギーの違い
| S.NO | 表面張力 | 表面エネルギー |
| 1 | 表面に描かれた単位長さの線に垂直な表面に平行な力は、表面張力として定義されます。 | 表面エネルギーは、物質のバルクとその表面の間のエネルギー差として定義されます。 |
| 2 | 表面張力は、Nm-1 および Jm-2 単位で測定されます。 | 表面エネルギーは Jm-2 単位で測定されます |
| 3 | 表面張力は直線で測定 | 表面エネルギーはある領域で測定されます |
| 4 | 表面張力とは、液体分子の引力を指します | 表面エネルギーは、固体材料の分子間の同じ相互作用を指します |
毛細血管とは?
細いチューブを水に浸すと、チューブ内の水が特定のレベルまで上昇します。この種のチューブは毛細管として知られており、それが説明する現象は毛細管効果として知られています。メニスカス効果は、毛細管効果の別名です。表面張力によって毛細管効果が生じます。毛細管の上昇と下降は、分子間の凝集と接着の結果として発生します。チューブ表面と水分子の間の付着力は、水分子間の凝集力よりも大きくなります。その結果、チューブ表面の水分子は凹型になります。直径の小さいチューブでは、液体の重量が増減する可能性があります
=チューブの面積 × 上昇または下降 × 比重
=(π/4 ×d×h) w
