Površinska napetost

Iz Wikipedije, proste enciklopedije

Površínska napétost je pojav, da se gladina kapljevine obnaša kot prožna plošča. Posledica tega je, da se kapljevine zberejo v kapljice, kot tudi kapilarnost, pojav, da se kapljevina, ki moči podlago, vzpne po stenah ozke cevke. Površinsko napetost izkoriščajo tudi nekatere žuželke za hojo po vodni gladini.

[uredi] Vzrok

Površinska napetost je posledica privlačnih van der Waalsovih sil med molekulami kapljevine. V notranjosti kapljevine je vsaka molekula obdana z vseh strani z drugimi molekulami, zato jo van der Waalsove sile vlečejo enako v vse smeri in je rezultanta sil enaka nič. Za plast molekul na gladini pa to ne velja — molekule iz notranjosti kapljevine delujejo nanje s privlačnimi silami, ki jih pa molekule plina z druge strani ne uravnovesijo, tako da jih uravnovesi le nestisljivost kapljevine.

Čista voda ima pri standardnih pogojih površinsko napetost okrog 70 mN/m. Površinsko napetost močno zmanjša dodatek mila, detergenta ali drugih amfifilnih snovi.

[uredi] Koeficient površinske napetosti

Ker je za molekule energijsko ugodneje, če so v notranjosti kapljevine, kot če so na gladini, je potrebno opraviti delo, da iz notranjosti kapljevine prinesemo molekulo na gladino in s tem povečamo njeno površino. Sorazmernosti koeficient med delom A in spremembo površine gladine ΔS je površinska napetost σ:

A = σΔS

Zaradi površinske napetosti deluje na rob gladine sila F, ki je premo sorazmerna dolžini roba l. Sorazmernostni koeficient je spet površinska napetost σ:

F = σl

Za površinsko napetost se uporabljajo oznake σ ali γ. Mednarodni sistem enot predpisuje za površinsko napetost izpeljano enoto N/m.

[uredi] Merjenje površinske napetosti

Za merjenje površinske napetosti so razvili številne metode:

• du Noüyev obroč
• Wilhelmyjeva plošča
• kapilarnost