Різниця між поверхневим натягом та поверхневою енергією

Поверхневе напруження проти поверхневої енергії

Поверхневий натяг та енергія поверхні - це два дуже важливих поняття, які обговорюються у фізиці. Поняття поверхневого натягу та поверхневої енергії широко застосовуються в таких сферах, як механіка рідини, динаміка рідини, аеродинаміка та різні інші поля. Поверхневий натяг - це чиста міжмолекулярна сила на поверхневі молекули рідини. Поверхнева енергія - відповідна енергія цих зв’язків. У цій статті ми розглянемо, що таке поверхневий натяг та поверхнева енергія, їх застосування, визначення поверхневого натягу та поверхневої енергії, їх схожість та нарешті різниця між поверхневим натягом та поверхневою енергією.

Поверхневе натягнення

Розглянемо однорідну рідину. Кожна молекула в центральних частинах рідини має рівно стільки ж сили, що тягне її в кожну сторону. Навколишні молекули тягнуть центральну молекулу рівномірно в кожному напрямку. Тепер розглянемо поверхневу молекулу. На нього діють лише сили, спрямовані на рідину. Сили клею повітря - рідка навіть не настільки сильні, як когезивні сили рідко - рідкі. Отже, поверхневі молекули притягуються до центру рідини, створюючи запакований шар молекул. Цей поверхневий шар молекул діє як тонка плівка на рідину.

Якщо ми візьмемо приклад водного стридера з реального життя, він використовує цю тонку плівку для розміщення на поверхні води. Він ковзає по цьому поверхневому шару. Якби не цей поверхневий шар, він би негайно потонув.

Поверхневий натяг визначається як сила, паралельна поверхні, перпендикулярній одиничній довжині лінії, проведеної на поверхні. Одиницями поверхневого натягу є Nm^-1. Поверхневий натяг також визначається як енергія на одиницю площі. Це також дає поверхневому натягу нові одиниці Jm^-2.  Поверхневий натяг, який виникає між двома несмешивающимися рідинами, відомий як міжфазна напруга.

Поверхнева енергія

Поверхнева енергія та поверхневий натяг - це два взаємопов'язані поняття. Молекули на поверхні рідини упаковуються завдяки незбалансованим міжмолекулярним силам, ніж молекули в центрі. Це означає, що на поверхні рідини висока щільність енергії.

Поверхневу енергію можна визначити як різницю енергії між основною частиною матеріалу та поверхнею матеріалу. Поверхнева енергія визначається як енергія поверхні на одиницю площі поверхні. Енергетична поверхня на одиницю площі ідентична вимірюваному поверхневому натягу. Одиницями поверхневої енергії є Jm^-2. Коли енергія поверхні забезпечується зовнішнім джерелом, рідина, як кажуть, кипить.

Поверхневе напруження проти поверхневої енергії

• Поверхневий натяг має одиниці Нм^-1 і Jm^-2 тоді як поверхнева енергія має одиницю Jm^-2.

• Поверхневий натяг вимірюється по лінії, тоді як поверхнева енергія вимірюється вздовж площі.