Din kurv er tom

Køb

Mængde: 0

Total: 0,00

0

Overfladespænding

Overfladespænding

Overfladespænding er egenskab ved væske, der gør det muligt at opnå det mindste overfladeareal.

Fysik

Nøgleord

surface tension, capillary action, capillary, cohesion, adhesion, wetting, mercury, water drop, pond skater, meniscus, fluid, liquid, particle, water surface, water molecule, insect, density, physics, sphere

Relaterede ekstramaterialer

Scener

Kohesionskraft

  • vanddråbe - En vanddråbe uden nogen kontakt med et fast stof har en sfærisk form, da dette er formen med det mindste forhold mellem overflade og rumfang.

Overfladespænding opstår fordi molekyler af en væske tiltrækker hinanden. Tiltrækningskraften mellem lignende molekyler kaldes kohesionskraft. Tiltrækninskræfter inde i væsken afbrydes, så indvendige molekyler har en lav energitilstand. Imidlertid har grænsemolekyler en høj energitilstand, da kohæsive kræfter ikke udlignes på væskens overflade. Følgelig trækkes grænsemolekylerne konstant mod væskens inderside i overensstemmelse med princippet om minimumsenergi. Som et resultat forsøger den at opnå det mindste overfladeareal. Derfor er en frifaldende vanddråbe formet som en kugle.

Fænomenet overfladespænding bliver mere komplekst, når molekyler af en fast overflade interagerer med væsken. Den attraktive kraft mellem molekylerne af en fast overflade og en væske kaldes klæbende kraft (adhesion).

Vædning er en karakteristisk evne af et bestemt væske/fast par, som afhænger af limkraftens størrelse og den sammenhængende kraft mellem væskens molekyler. Hvis denne kraft er stærk nok, spredes væsken på den faste overflade. Med andre ord er den i stand til at væde det. Men hvis klæbemidlet er svagt, kan væsken i kontakt med den faste overflade reducere sit eget overfladeareal, og der sker ingen vædning. Kviksølv er for eksempel en ikke-befugtningsvæske.

Væskens vædningsevne bestemmer, hvordan den opfører sig i tynde rør, det vil sige kapillærer. Loven om kommunicerende kar gælder ikke for væsker i kapillærrør, hvilket betyder, at væsken ikke er på samme niveau i disse rør; i stedet kan kapillarvirkning overholdes. Et kapillar med vand udviser kapillær stigning, medens et kapillært indholdene kviksølv udviser kapillærfald.

Kapillær stigning opstår, når væsken væder rørets væg, det vil sige når klæbestyrke mellem røret og væsken, er stærkere end de tiltrækkende kræfter mellem vandmolekylerne. Hvis det er omvendt, sker der kapillarfald.

Overfladespænding og kapillærkraft spiller en vigtig rolle i naturen. For eksempel kunne skræderen ikke løbe på overfladen af ​​vandet uden tilstedeværelse af overfladespænding. Benene på disse akvatiske insekter er dækket af små hår, der giver et lille overfladeareal, hvilket gør dem ikke-befugtelige. På grund af overfladespænding virker vandets overflade som en membran, der kan understøtte vægten af ​​skræderen, og der dannes små fordybninger på vandet under deres ben. De kan starte fra disse fordybninger, med hastigheder op til 90 cm/s.

Kapillær virkning forekommer også i planters transportsystem. Dette fænomen er nødvendigt for plantens xylem at kunne transportere vand fra rødderne til plantens øvre dele.

Adhesionskraft

  • vanddråbe
  • glas

Vædning

  • vanddråbe
  • kviksølvdråbe
  • glas

Kapillærkraft

  • vand - Vand væsker overfladen af ​​glasset, derfor stiger vand i drikkeglaset i glaskapillæret i modsætning til tyngdekraften.
  • kviksølv - Kviksølv væsker ikke overfladen af ​​glasset, derfor vil niveauet af flydende kviksølv i kapillæren være lavere end i drikkeglaset.
  • glaskar

Animation

  • vanddråbe - En vanddråbe uden nogen kontakt med et fast stof har en sfærisk form, da dette er formen med det mindste forhold mellem overflade og rumfang.
  • vanddråbe
  • grænsevandsmolekyle - Nabo partikler tiltrækker kun disse molekyler fra væskens inderside. Overfladespænding er produceret af spændingen af ​​disse molekyler til at bevæge sig mod dråbens centrum.
  • indre vandmolekyle - Nabo partikler tiltrækker disse molekyler fra alle retninger.
  • vanddråbe
  • glas
  • vanddråbe
  • kviksølvdråbe
  • ˂90°
  • ˃90°
  • kontaktvinkel - Det måles, hvor en fast overflade opfylder en flydende gasgrænseflade. Det viser, i hvilket omfang en væske gøre en fast overflade våd. Hvis kontaktvinklen er mindre end 90°, væsker væsken den faste overflade, men væsker ikke, hvis denne vinkel er mere end 90°.
  • glas
  • vand - Vand væsker overfladen af ​​glasset, derfor stiger vand i drikkeglaset i glaskapillæret i modsætning til tyngdekraften.
  • kviksølv - Kviksølv væsker ikke overfladen af ​​glasset, derfor vil niveauet af flydende kviksølv i kapillæren være lavere end i drikkeglaset.
  • glaskar
  • vand - Vand væsker overfladen af ​​glasset, derfor stiger vand i drikkeglaset i glaskapillæret i modsætning til tyngdekraften.
  • kviksølv - Kviksølv væsker ikke overfladen af ​​glasset, derfor vil niveauet af flydende kviksølv i kapillæren være lavere end i drikkeglaset.
  • konkav menisk
  • konveks menisk
  • Skrædder - Det findes på overfladen af ​​stille vandlegemer, herunder damme, søer og langsomme floder. Dette dyrs kost består af insekter, der falder ned på vandets overflade.
  • hår - Det område, hvor hår på skøjterens ben kommer i kontakt med vandets overflade er meget lille, hvilket reducerer klæbestyrken mellem benene og vandoverfladen. Fugtningen af ​​skøjterens ben er forhindret på grund af svag klæbende kraft.

Skrædder

  • Skrædder - Det findes på overfladen af ​​stille vandlegemer, herunder damme, søer og langsomme floder. Dette dyrs kost består af insekter, der falder ned på vandets overflade.

Relaterede ekstramaterialer

Vand (H20)

Vand er en meget stabil forbindelse af hydrogen og oxygen, afgørende for alle kendte former for liv. I naturen forekommer den i flydende, fast og gasformig...

Faseovergange

En faseovergang er omdannelsen af ​​et stof fra en tilstand til en anden.

Levende lys

Levende lys har været brugt til belysning siden oldtiden.

Vegetative planteorganer

Disse organer er afgørende for overlevelse og udvikling af planter.

Fotosyntese

Planter er i stand til at omdanne uorganiske stoffer (kuldioxid og vand) til organisk sukker.

Hvordan virker det? - Hårtørrer

Denne animation demonstrerer opbygningen og driften af ​​hårtørrere.

Gennemsigtighed

Denne animation forklarer gennemsigtighed og opacitet, princippet bag røngten og materialers lysabsorberende egenskaber.

Added to your cart.