Keskeinen ero - Pintajännitys vs. kapillaaritoiminto
Pintajännitys ja kapillaarivaikutus ovat nestemäisten aineiden fysikaalisia ominaisuuksia. Ne ovat nesteiden makroskooppisia ominaisuuksia. Tärkein ero pintajännityksen ja kapillaaritoiminnan välillä on se, että pintajännitys mitataan nesteen tietylle pituudelle kohdistuvana voimana, jonka yksikkö N / m (Newton metriä kohti) antaa, kun taas kapillaarivaikutus mitataan nestekolonnin korkeudena joka vedetään ylöspäin yksikön m (metri) antamaa painovoimaa vastaan.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeinen ero
2. Mikä on pintajännitys
3. Mikä on kapillaaritoiminto
4. Pintajännityksen ja kapillaaritoiminnan suhde
5. Rinnakkainen vertailu - pintajännitys vs kapillaaritoiminta taulukkomuodossa
6. Yhteenveto
Mikä on pintajännitys?
Pintajännitys on ilmiö, jossa nesteen pinta, jossa neste on kosketuksessa kaasun kanssa, toimii kuin ohut elastinen arkki. Termiä pintajännitys käytetään vain, kun neste on kosketuksessa kaasun kanssa (esim. Kun se avataan normaaliin ilmakehään). Termiä "rajapinnan jännitys" käytetään kahden nesteen väliseen kerrokseen.
Eri kemiallisten lajien väliset vetovoimat saavat nestemolekyylit yhdistymään toisiinsa. Nesteen pinnan nestemolekyylit houkuttelevat nesteen keskellä olevat molekyylit. Tämä on eräänlainen yhteenkuuluvuus. Mutta vetovoima nestemolekyylien ja ilmamolekyylien (tai tarttuvien voimien) välillä on merkityksetön. Siksi tämä nestemäisten molekyylien pintakerros toimii elastisena kalvona. Nestemolekyylien pintakerros on jännitteessä, koska vetovoimia ei ole riittävästi tasapainottamaan niihin vaikuttavia yhteenkuuluvuusvoimia, joten tätä tilaa kutsutaan pintajännitykseksi.
Kuva 01: Nestemäisten molekyylien vetovoimat nesteen pinnalla
Kaava pintajännityksen laskemiseksi
Pintajännitys (γ) = F / d
Tässä F on pintavoima ja d on pituus, jota pitkin pintavoima vaikuttaa. Siksi pintajännityksen mittaus saadaan yksiköllä N / m (Newton metriä kohti). Se on SI-yksikkö pintajännityksen mittaamiseen.
Mikä on kapillaaritoiminta?
Kapillaarivaikutus on nesteen kyky virrata kapeissa tiloissa ilman ulkoisten voimien, kuten painovoiman, apua tai sitä vastaan. Se voidaan havaita nestemäisenä vetona kapillaariputken läpi ylöspäin.
Kapillaarivaikutus tapahtuu nestemolekyylien ja kapillaariputken pinnan välisten molekyylien välisten voimien vuoksi. Siksi se tapahtuu tarttuvien voimien vuoksi. Kun putken halkaisija on riittävän pieni, neste nousee putken läpi sekä tarttuvien että yhtenäisten voimien vuoksi. Koheesiovoimat (vetovoimat samankaltaisten molekyylien välillä) aiheuttavat molekyylien vetämisen ylöspäin.
Kun kapillaariputki asetetaan nesteeseen, putken reunaan muodostuu meniski. Sitten nestemolekyylien ja putken seinämän välisten tarttuvuusvoimien vuoksi nestettä vedetään ylöspäin, kunnes kyseiseen nestemäärään vaikuttava painovoima on riittävä tarttuvan voiman voittamiseksi. Sitten nestemolekyylit vedetään ylös koheesion takia.
Kuva 02: Kapillaaritoiminta - malli
Kapillaarivaikutus on yleistä kasvien keskuudessa. Xylem-astiat ovat kapillaariputkia, jotka voivat vetää vettä liuenneilla ravinteilla ylöspäin. Tämä täyttää veden ja ravinteiden tarpeen suurten kasvien oksilla ja lehdillä.
Mikä on pintajännityksen ja kapillaaritoiminnan suhde?
Kapillaarivaikutus luo nestekolonnin kapillaariputkeen. Nestekolonnin korkeus voidaan määrittää alla annetulla yhtälöllä.
Kaava nestesarakkeen korkeuden laskemiseksi
h = 2γcosθ / ρgr
Tässä,
- h on nestekolonnin korkeus,
- γ on nesteen pintajännitys (yksikkö on N / m),
- θ on kosketuskulma nesteen ja putken seinämän välillä,
- ρ on nesteen tiheys, g on painovoimasta johtuva kiihtyvyys (yksikkö on Kg / m 3),
- r on putken säde (m).
Mikä on ero pintajännityksen ja kapillaaritoiminnan välillä?
Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa
Pintajännitys vs. kapillaari |
|
| Pintajännitys on ilmiö, jossa nesteen pinta, jossa neste on kosketuksessa kaasun kanssa, toimii kuin ohut elastinen arkki. | Kapillaarivaikutus on nesteen kyky virrata kapeissa tiloissa ilman ulkoisten voimien, kuten painovoiman, apua tai jopa sitä vastaan. |
| Teoria | |
| Pintajännitys on ilmalle altistuneen nesteen pintaan kohdistuva voima. | Kapillaarivaikutus on nesteen virtaus ulkoista voimaa vastaan ilman mitään apua. |
| Mittaus | |
| Pintajännitys mitataan nesteen tiettyyn pituuteen kohdistuvana voimana, jonka yksikkö N / m (Newton / metri) antaa. | Kapillaarivaikutus mitataan ylöspäin vedetyn nestepylvään korkeudella yksikön m (metri) antamaan painovoimaan nähden. |
Yhteenveto - Pintajännitys vs. kapillaari
Pintajännitys ja kapillaarivaikutus ovat kahdenlaisia nesteiden mikroskooppisia ominaisuuksia. Pintajännityksen ja kapillaaritoiminnan välinen ero on, että pintajännitys mitataan nesteen tietylle pituudelle kohdistuvana voimana, jonka yksikkö N / m (Newton / metri) antaa, kun taas kapillaarivaikutus mitataan nestepylvään korkeudella, joka vedetään ylöspäin yksikön m (metri) antamaa painovoimaa vastaan.
