Різниця між поверхневим натягом і капілярною дією

Ключова різниця - поверхня Напруга проти капілярної дії
 

Поверхневий натяг і капілярна дія - це фізичні властивості рідких речовин. Вони мають макроскопічні властивості рідин. The ключова різниця між поверхневим натягом і капілярною дією є те, поверхневий натяг вимірюється як сила, прикладена на певну довжину рідини, задана одиницею Н / м (ньютон на метр), тоді як дію капілярів вимірюється як висота стовпа рідини, яка втягується вгору, проти тяжкості, заданої одиницею м (метр).

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке поверхневе натяг
3. Що таке капілярна дія
4. Зв’язок між поверхневим натягом та капілярною дією
5. Порівняльне порівняння - поверхневий натяг проти капілярної дії в табличній формі
6. Підсумок

Що таке поверхневе натяг?

Поверхневий натяг - явище, при якому поверхня рідини, де рідина контактує з газом, діє як тонкий еластичний лист. Термін поверхневий натяг використовується лише тоді, коли рідина контактує з газом (напр .: при відкриванні до нормальної атмосфери). Термін «напруга інтерфейсу» використовується для шару між двома рідинами.

Привабливість між різними хімічними видами змушує молекули рідини об’єднуватися разом. Молекули рідини в поверхні рідини притягуються молекулами в середині рідини. Це тип згуртованості. Але потяг між молекулами рідини та молекулами повітря (або адгезійними силами) незначний. Тому цей поверхневий шар молекул рідини діє як еластична мембрана. Поверхневий шар молекул рідини перебуває під напругою, оскільки недостатньо сил притягання, щоб збалансувати діючі на них згуртовані сили, тому цей стан називається поверхневим натягом.

Малюнок 01: Сили тяжіння на рідкі молекули в поверхні рідини

Формула для розрахунку поверхневого натягу

Поверхневе натяг (γ) = F / d

Тут F - поверхнева сила, d - довжина, на яку діє поверхнева сила. Тому вимірювання поверхневого натягу задається одиницею Н / м (ньютон на метр). Це одиниця СІ для вимірювання поверхневого натягу.

Що таке капілярна дія?

Капілярна дія - це здатність рідини текти у вузьких просторах без сприяння чи протиставлення зовнішнім силам, як гравітація. Це можна спостерігати як протікання рідини через капілярну трубку у напрямку вгору.

Дія капілярів виникає через міжмолекулярні сили між молекулами рідини та поверхнею капілярної трубки. Тому це відбувається завдяки силам зчеплення. Коли діаметр трубки достатньо малий, рідина піднімається через трубку через клейкі та згуртовані сили. Згуртовані сили (сили притягання між подібними молекулами) призводять до того, що молекули витягуються вгору.

Коли капілярна трубка поміщена в рідину, на краю трубки утворюється меніск. Потім через сили адгезії між молекулами рідини та стінкою трубки рідину підтягують до тих пір, поки гравітаційна сила не вплине на таку кількість рідини, щоб подолати адгезійну силу. Потім молекули рідини витягуються за рахунок згуртованості.

Малюнок 02: Капілярна дія - модель

Капілярна дія поширена серед рослин. Судини Ксилему - це капілярні трубки, які можуть затягувати воду з розчиненими поживними речовинами вгору. Це відповідає потребі у воді та поживних речовинах гілками та листям великих рослин.

Який взаємозв'язок між поверхневим натягом та капілярною дією?

Капілярна дія створює рідкий стовпчик у капілярній трубці. Висоту стовпа рідини можна визначити за рівнянням, поданим нижче.

Формула для розрахунку висоти рідкого стовпчика

h = 2γcosθ / ρgr

У цьому,

• h - висота стовпа рідини,
• γ - поверхневий натяг рідини (одиниця становить Н / м),
• θ - кут контакту між рідиною та стінкою трубки,
• ρ - щільність рідини, g - прискорення за рахунок сили тяжіння (одиниця становить Кг / м³),
• r - радіус трубки (м).

Яка різниця між поверхневим натягом та капілярною дією?

Поверхневе напруження проти капілярної дії
Поверхневий натяг - явище, при якому поверхня рідини, де рідина контактує з газом, діє як тонкий еластичний лист.	Капілярна дія - це здатність рідини текти у вузьких просторах без сприяння або навіть в опозиції до зовнішніх сил, таких як сила тяжіння.
Теорія
Поверхневий натяг - це сила на поверхню рідини, що піддається впливу повітря.	Капілярна дія - це потік рідини проти зовнішньої сили без сторонньої допомоги.
Вимірювання
Поверхневий натяг вимірюється як сила, прикладена до певної довжини рідини, заданої одиницею Н / м (Ньютон на метр).	Капілярна дія вимірюється як висота стовпа рідини, який відводиться вгору, проти тяжкості, заданої одиницею m (метр).

Підсумок - Поверхня Напруга проти капілярної дії

Поверхневий натяг і капілярна дія - це два типи мікроскопічних властивостей рідин. Різниця між поверхневим натягом і капілярною дією полягає в тому, що поверхневий натяг вимірюється як сила, прикладена на певну довжину рідини, задана одиницею Н / м (ньютон на метр), тоді як дію капіляра вимірюється як висота стовпчика рідини, яка витягується вгору проти тяжкості, заданої одиницею m (метр).

Довідка:

1. Джонес, Ендрю Цимерман. "Що таке поверхневе напруження? Визначення та експерименти ». ДумкаCo. Доступний тут
2.Перлман, УСГС Говард. «Капілярна дія». Капілярна дія, від Водонаукової школи USGS. Доступний тут  
3. «Капілярна дія». Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 28 лютого 2018 р. Доступний тут 

Надано зображення:

1.'WassermoleküleInTröpfchen'By User: Booyabazooka - Власна робота, (Public Domain) через Commons Wikimedia
2.'Фігура 02 02 05'В CNX OpenStax, (CC BY 4.0) через Wikimedia Commons