Разлика между повърхностно напрежение и повърхностна енергия

Повърхностно напрежение срещу повърхностна енергия

Повърхностното напрежение и повърхностната енергия са две много важни концепции, обсъждани във физиката. Концепциите за повърхностно напрежение и повърхностна енергия са широко използвани в области като механика на флуидите, динамика на флуидите, аеродинамика и различни други полета. Повърхностното напрежение е нетната междумолекулна сила върху повърхностните молекули на течност. Повърхностната енергия е съответната енергия на тези връзки. В тази статия ще обсъдим какво са повърхностното напрежение и повърхностната енергия, техните приложения, определенията на повърхностното напрежение и повърхностната енергия, техните прилики и накрая разликата между повърхностно напрежение и повърхностна енергия.

Повърхностно напрежение

Помислете за хомогенна течност. Всяка молекула в централните части на течността има точно същото количество сила, което я дърпа към всяка страна. Околните молекули дърпат централната молекула равномерно във всяка посока. Сега помислете за повърхностна молекула. Той има само сили, действащи върху него към течността. Силите на лепилото въздух - течност дори не са толкова силни, колкото кохезионните сили течност - течност. Така повърхностните молекули се привличат към центъра на течността, създавайки набран слой от молекули. Този повърхностен слой от молекули действа като тънък филм върху течността.

Ако вземем пример за реален живот на воден стридер, той използва този тънък филм, за да се постави на повърхността на водата. Той се плъзга по този повърхностен слой. Ако не е този повърхностен слой, той би се удавил веднага.

Повърхностното напрежение се определя като силата, успоредна на повърхността, перпендикулярна на линия с дължина на единица, начертана на повърхността. Единиците на повърхностно напрежение са Nm^-1. Повърхностното напрежение се определя също като енергия на единица площ. Това дава и повърхностно напрежение на нови единици Jm^-2.  Повърхностното напрежение, което възниква между две несмесващи се течности, е известно като междуфазното напрежение.

Повърхностна енергия

Повърхностната енергия и повърхностното напрежение са две взаимосвързани понятия. Молекулите на повърхността на течност се пакетират поради небалансирани междумолекулни сили, отколкото молекулите в центъра. Това означава, че има висока енергийна плътност на повърхността на течност.

Повърхностната енергия може да бъде определена като енергийна разлика между основната част на материала и повърхността на материала. Повърхностната енергия се определя като повърхностна енергия на единица повърхност. Повърхностната енергия на единица площ е идентична на измереното повърхностно напрежение. Единиците от повърхностната енергия са Jm^-2. Когато повърхностната енергия се осигурява от външен източник, се казва, че течността е барботирана.

Повърхностно напрежение срещу повърхностна енергия

• Повърхностното напрежение има единиците от Nm^-1 и Jm^-2 като има предвид, че повърхностната енергия има единица Jm^-2.

• Повърхностното напрежение се измерва по линия, докато повърхностната енергия се измерва по площ.