Perbezaan Utama – Ketegangan Permukaan lwn Tindakan Kapilari
Tegangan permukaan dan tindakan kapilari adalah sifat fizikal bahan cecair. Ia adalah sifat makroskopik cecair. Perbezaan utama antara tegangan permukaan dan tindakan kapilari ialah, tegangan permukaan diukur sebagai daya yang dikenakan pada panjang tertentu cecair yang diberikan oleh unit N/m (Newton per meter) manakala tindakan kapilari diukur sebagai ketinggian lajur cecair. yang ditarik ke atas, melawan graviti yang diberikan oleh unit m (meter).
Apakah itu Ketegangan Permukaan?
Tegangan permukaan ialah fenomena di mana permukaan cecair, di mana cecair bersentuhan dengan gas, bertindak seperti kepingan elastik nipis. Istilah tegangan permukaan digunakan hanya apabila cecair bersentuhan dengan gas (cth: apabila dibuka ke atmosfera biasa). Istilah "ketegangan antara muka" digunakan untuk lapisan antara dua cecair.
Tarikan antara spesies kimia yang berbeza menyebabkan molekul cecair bersatu bersama. Molekul cecair di permukaan cecair tertarik oleh molekul di tengah cecair. Ini adalah jenis perpaduan. Tetapi tarikan antara molekul cecair dan molekul udara (atau daya pelekat) adalah diabaikan. Oleh itu, lapisan permukaan molekul cecair ini bertindak sebagai membran elastik. Lapisan permukaan molekul cecair berada di bawah tegangan kerana tiada daya tarikan yang mencukupi untuk mengimbangi daya kohesi yang bertindak ke atasnya, oleh itu keadaan ini dipanggil tegangan permukaan.
Rajah 01: Daya Tarikan pada Molekul cecair dalam Permukaan Cecair
Formula Pengiraan Ketegangan Permukaan
Ketegangan Permukaan (γ)=F/d
Di sini, F ialah daya permukaan dan d ialah panjang sepanjang daya permukaan bertindak. Oleh itu, pengukuran tegangan permukaan diberikan oleh unit N/m (Newton per meter). Ia ialah unit SI untuk pengukuran tegangan permukaan.
Apakah Tindakan Kapilari?
Tindakan kapilari ialah keupayaan cecair mengalir dalam ruang sempit tanpa bantuan, atau menentang, daya luar seperti graviti. Ia boleh diperhatikan sebagai cecair yang mengalir melalui tiub kapilari ke arah atas.
Tindakan kapilari berlaku kerana daya antara molekul antara molekul cecair dan permukaan tiub kapilari. Oleh itu, ia berlaku disebabkan oleh daya lekatan. Apabila diameter tiub cukup kecil, cecair naik melalui tiub disebabkan oleh kedua-dua daya pelekat dan padu. Daya kohesif (daya tarikan antara molekul yang serupa) menyebabkan molekul ditarik ke atas.
Apabila tiub kapilari diletakkan di dalam cecair, meniskus terbentuk di tepi tiub. Kemudian, disebabkan oleh daya lekatan antara molekul cecair dan dinding tiub, cecair ditarik ke atas sehingga daya graviti bertindak ke atas jumlah cecair itu cukup untuk mengatasi daya pelekat. Kemudian molekul cecair ditarik ke atas kerana kohesi.
Rajah 02: Tindakan Kapilari – Model
Tindakan kapilari adalah perkara biasa di kalangan tumbuhan. Salur xilem ialah tiub kapilari yang boleh menarik air dengan nutrien terlarut ke atas. Ini memenuhi keperluan air dan nutrien oleh dahan dan daun tumbuhan besar.
Apakah Hubungan Antara Ketegangan Permukaan dan Tindakan Kapilari?
Tindakan kapilari menghasilkan lajur cecair dalam tiub kapilari. Ketinggian lajur cecair boleh ditentukan dengan persamaan yang diberikan di bawah.
Formula Pengiraan Ketinggian Lajur Cecair
h=2γcosθ / ρgr
Dalam ini,
- h ialah ketinggian lajur cecair,
- γ ialah tegangan permukaan cecair (unit ialah N/m),
- θ ialah sudut sentuhan antara cecair dan dinding tiub,
- ρ ialah ketumpatan cecair, g ialah pecutan akibat graviti (unit ialah Kg/m3),
- r ialah jejari tiub (m).
Apakah Perbezaan Antara Ketegangan Permukaan dan Tindakan Kapilari?
Ketegangan Permukaan lwn Tindakan Kapilari |
|
| Tegangan permukaan ialah fenomena di mana permukaan cecair, di mana cecair bersentuhan dengan gas, bertindak seperti lembaran elastik nipis. | Tindakan kapilari ialah keupayaan cecair mengalir dalam ruang sempit tanpa bantuan, atau malah menentang, daya luar seperti graviti. |
| Teori | |
| Tegangan permukaan ialah daya pada permukaan cecair yang terdedah kepada udara. | Tindakan kapilari ialah pengaliran cecair terhadap daya luar tanpa sebarang bantuan. |
| Ukuran | |
| Ketegangan permukaan diukur sebagai daya yang dikenakan pada panjang tertentu cecair yang diberikan oleh unit N/m (Newton per meter). | Tindakan kapilari diukur sebagai ketinggian lajur cecair yang ditarik ke atas, melawan graviti yang diberikan oleh unit m (meter). |
Ringkasan – Ketegangan Permukaan lwn Tindakan Kapilari
Ketegangan permukaan dan tindakan kapilari ialah dua jenis sifat mikroskopik cecair. Perbezaan antara tegangan permukaan dan tindakan kapilari ialah, tegangan permukaan diukur sebagai daya yang dikenakan pada panjang tertentu cecair yang diberikan oleh unit N/m (Newton per meter) manakala tindakan kapilari diukur sebagai ketinggian ruang cecair yang ditarik ke atas, melawan graviti yang diberikan oleh unit m (meter).
