Nøgleforskel - Overfladespænding vs kapillær handling
Overfladespænding og kapillærvirkning er fysiske egenskaber af flydende stoffer. De er makroskopiske egenskaber af væsker. Nøgleforskellen mellem overfladespænding og kapillærvirkning er, at overfladespænding måles som den kraft, der påføres på en bestemt længde af væsken givet af enheden N / m (Newton pr. Meter), mens kapillærvirkning måles som højden af væskesøjlen der trækkes opad mod den tyngdekraft, som enheden m (meter) giver.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er overfladespænding
3. Hvad er kapillær handling
4. Forholdet mellem overfladespænding og kapillær handling
5. Sammenligning side om side - Overfladespænding vs kapillær handling i tabelform
6. Resumé
Hvad er overfladespænding?
Overfladespænding er et fænomen, hvor overfladen af en væske, hvor væsken er i kontakt med gassen, fungerer som et tyndt elastisk ark. Udtrykket overfladespænding bruges kun, når væsken er i kontakt med en gas (f.eks. Når den åbnes for den normale atmosfære). Udtrykket "grænsefladespænding" bruges til laget mellem to væsker.
Attraktioner mellem forskellige kemiske arter får de flydende molekyler til at forene sig. De flydende molekyler i væskeoverfladen tiltrækkes af molekylerne midt i væsken. Dette er en type samhørighed. Men tiltrækningen mellem flydende molekyler og luftmolekyler (eller klæbende kræfter) er ubetydelig. Derfor fungerer dette overfladelag af flydende molekyler som en elastisk membran. Overfladelaget af flydende molekyler er under spænding, fordi der ikke er nok tiltrækningskræfter til at afbalancere de sammenhængende kræfter, der virker på dem, og derfor kaldes denne tilstand overfladespænding.
Figur 01: Tiltrækningskræfterne på flydende molekyler i væskens overflade
Formel til beregning af overfladespænding
Overfladespænding (γ) = F / d
Her er F overfladekraften og d er længden, langs hvilken overfladekraften virker. Derfor er måling af overfladespænding givet af enheden N / m (Newton pr. Meter). Det er SI-enheden til måling af overfladespænding.
Hvad er kapillær handling?
Kapillær handling er en væskes evne til at strømme i smalle rum uden hjælp fra eller i modsætning til eksterne kræfter som tyngdekraften. Det kan observeres som væske, der trækker gennem et kapillarrør i opadgående retning.
Kapillærvirkningen opstår på grund af de intermolekylære kræfter mellem flydende molekyler og overfladen af kapillarrøret. Derfor opstår det på grund af vedhæftningskræfter. Når rørets diameter er tilstrækkelig lille, stiger væsken gennem røret på grund af både klæbende og sammenhængende kræfter. De sammenhængende kræfter (tiltrækningskræfter mellem lignende molekyler) får molekylerne til at blive trukket opad.
Når et kapillarrør placeres i en væske, dannes der en menisk ved kanten af røret. På grund af adhæsionskræfter mellem flydende molekyler og væggen i røret trækkes væsken op, indtil tyngdekraften påvirker den mængde væske, der er tilstrækkelig til at overvinde klæbemiddelkraften. Derefter trækkes de flydende molekyler op på grund af samhørighed.
Figur 02: Kapillær handling - en model
Kapillær handling er almindelig blandt planter. Xylem-kar er kapillarrør, der kan trække vand med opløste næringsstoffer opad. Dette opfylder kravet om vand og næringsstof fra grene og blade af store planter.
Hvad er forholdet mellem overfladespænding og kapillær handling?
Kapillærvirkningen skaber en flydende søjle i et kapillarrør. Væskesøjlens højde kan bestemmes af ligningen nedenfor.
Formel til beregning af væskesøjlens højde
h = 2γcosθ / ρgr
I denne,
- h er væskesøjlens højde,
- γ er væskens overfladespænding (enhed er N / m),
- θ er kontaktvinklen mellem væsken og rørvæggen,
- ρ er densiteten af væsken, g er accelerationen på grund af tyngdekraften (enhed er Kg / m 3),
- r er radius på røret (m).
Hvad er forskellen mellem overfladespænding og kapillær handling?
Diff artikel midt foran bordet
Overfladespænding vs kapillær handling |
|
| Overfladespænding er et fænomen, hvor overfladen af en væske, hvor væsken er i kontakt med gassen, fungerer som et tyndt elastisk ark. | Kapillær handling er en væskes evne til at strømme i smalle rum uden hjælp fra eller endog i modsætning til eksterne kræfter som tyngdekraften. |
| Teori | |
| Overfladespænding er kraften på overfladen af en væske, der udsættes for luft. | Kapillær handling er strømmen af en væske mod en ekstern kraft uden hjælp. |
| Måling | |
| Overfladespænding måles som den kraft, der påføres en bestemt længde af væsken givet af enheden N / m (Newton pr. Meter). | Kapillærvirkning måles som højden af væskesøjlen, der trækkes opad, mod tyngdekraften angivet af enheden m (meter). |
Resumé - Overfladespænding vs kapillær handling
Overfladespænding og kapillærvirkning er to typer væskers mikroskopiske egenskaber. Forskellen mellem overfladespænding og kapillærvirkning er, at overfladespænding måles som den kraft, der påføres på en bestemt længde af væsken givet af enheden N / m (Newton pr. Meter), mens kapillærvirkning måles som højden af væskesøjlen, som trækkes opad mod tyngdekraften angivet af enheden m (meter).
