Oberflächenspannung vs. Oberflächenenergie
Oberflächenspannung und Oberflächenenergie sind zwei sehr wichtige Konzepte, die in der Physik diskutiert werden. Die Konzepte der Oberflächenspannung und der Oberflächenenergie werden in Gebieten wie der Strömungsmechanik, Strömungsdynamik, Aerodynamik und verschiedenen anderen Gebieten weit verbreitet verwendet. Die Oberflächenspannung ist die intermolekulare Nettokraft auf die Oberflächenmoleküle einer Flüssigkeit. Die Oberflächenenergie ist die relevante Energie dieser Bindungen. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was Oberflächenspannung und Oberflächenenergie sind, ihre Anwendungen, die Definitionen von Oberflächenspannung und Oberflächenenergie, ihre Ähnlichkeiten und schließlich den Unterschied zwischen Oberflächenspannung und Oberflächenenergie.
Oberflächenspannung
Stellen Sie sich eine homogene Flüssigkeit vor. Jedes Molekül in den zentralen Teilen der Flüssigkeit hat genau die gleiche Kraft, die es zu jeder Seite zieht. Die umgebenden Moleküle ziehen das zentrale Molekül gleichmäßig in alle Richtungen. Betrachten Sie nun ein Oberflächenmolekül. Auf ihn wirken nur Kräfte zur Flüssigkeit hin. Die Luft-Flüssigkeit-Adhäsionskräfte sind nicht einmal annähernd so stark wie die Flüssigkeit-Flüssigkeit-Kohäsionskräfte. Die Oberflächenmoleküle werden also zum Zentrum der Flüssigkeit hingezogen, wodurch eine gepackte Schicht von Molekülen entsteht. Diese Oberflächenschicht aus Molekülen wirkt wie ein dünner Film auf der Flüssigkeit.
Wenn wir ein reales Beispiel eines Wasserläufers nehmen, benutzt er diesen dünnen Film, um sich auf der Wasseroberfläche zu platzieren. Es gleitet auf dieser Oberflächenschicht. Ohne diese Oberflächenschicht wäre es sofort ertrunken.
Oberflächenspannung ist definiert als die Kraft parallel zur Oberfläche senkrecht zu einer auf der Oberfläche gezeichneten Einheitslängenlinie. Die Einheiten der Oberflächenspannung sind Nm-1 Die Oberflächenspannung wird auch als Energie pro Flächeneinheit definiert. Daraus ergibt sich auch die neue Einheit der Oberflächenspannung Jm-2 Die zwischen zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten auftretende Oberflächenspannung wird als Grenzflächenspannung bezeichnet.
Oberflächenenergie
Oberflächenenergie und Oberflächenspannung sind zwei miteinander verbundene Konzepte. Die Moleküle auf der Oberfläche einer Flüssigkeit sind aufgrund unausgeglichener zwischenmolekularer Kräfte gepackt als die Moleküle im Zentrum. Das bedeutet, dass an der Oberfläche einer Flüssigkeit eine hohe Energiedichte vorhanden ist.
Oberflächenenergie kann als die Energiedifferenz zwischen der Masse des Materials und der Oberfläche des Materials definiert werden. Oberflächenenergie ist definiert als die Oberflächenenergie pro Flächeneinheit. Die Oberflächenenergie pro Flächeneinheit ist identisch mit der gemessenen Oberflächenspannung. Die Einheiten der Oberflächenenergie sind Jm-2 Wenn die Oberflächenenergie von einer externen Quelle geliefert wird, spricht man von einer blubbernden Flüssigkeit.
Oberflächenspannung vs. Oberflächenenergie
