Tensione superficiale vs energia superficiale
La tensione superficiale e l'energia superficiale sono due concetti molto importanti discussi in fisica. I concetti di tensione superficiale ed energia superficiale sono ampiamente utilizzati in campi come la meccanica dei fluidi, la dinamica dei fluidi, l'aerodinamica e vari altri campi. La tensione superficiale è la forza intermolecolare netta sulle molecole superficiali di un liquido. L'energia superficiale è l'energia rilevante di questi legami. In questo articolo, discuteremo cosa sono la tensione superficiale e l'energia superficiale, le loro applicazioni, le definizioni di tensione superficiale ed energia superficiale, le loro somiglianze e infine la differenza tra tensione superficiale ed energia superficiale.
Tensione superficiale
Considera un liquido omogeneo. Ogni molecola nelle parti centrali del liquido ha esattamente la stessa quantità di forza che la tira su ogni lato. Le molecole circostanti tirano la molecola centrale in modo uniforme in ogni direzione. Consideriamo ora una molecola di superficie. Ha solo forze che agiscono su di esso verso il liquido. Le forze adesive aria-liquido non sono nemmeno così forti quanto le forze coesive liquido-liquido. Quindi, le molecole di superficie vengono attratte verso il centro del liquido, creando uno strato compatto di molecole. Questo strato superficiale di molecole agisce come un film sottile sul liquido.
Se prendiamo un esempio reale di uno strider d'acqua, utilizza questo film sottile per posizionarsi sulla superficie dell'acqua. Scivola su questo strato superficiale. Se non fosse stato per questo strato superficiale, sarebbe annegato immediatamente.
La tensione superficiale è definita come la forza parallela alla superficie perpendicolare a una linea di lunghezza unitaria tracciata sulla superficie. Le unità di tensione superficiale sono Nm-1 La tensione superficiale è anche definita come energia per unità di area. Ciò fornisce anche nuove unità di tensione superficiale Jm-2 La tensione superficiale che si verifica tra due fluidi immiscibili è nota come tensione interfacciale.
Energia di superficie
Energia superficiale e tensione superficiale sono due concetti interconnessi. Le molecole sulla superficie di un liquido sono imballate a causa di forze intermolecolari sbilanciate rispetto alle molecole al centro. Ciò significa che c'è un'elevata densità di energia sulla superficie di un liquido.
L'energia superficiale può essere definita come la differenza di energia tra la massa del materiale e la superficie del materiale. L'energia superficiale è definita come l'energia superficiale per unità di superficie. L'energia superficiale per unità di superficie è identica alla tensione superficiale misurata. Le unità di energia superficiale sono Jm-2 Quando l'energia superficiale è fornita da una fonte esterna, si dice che il liquido gorgoglia.
Tensione superficiale vs energia superficiale
