Ketegangan Permukaan lwn Tenaga Permukaan
Tegangan permukaan dan tenaga permukaan ialah dua konsep yang sangat penting yang dibincangkan dalam fizik. Konsep tegangan permukaan dan tenaga permukaan digunakan secara meluas dalam bidang seperti mekanik bendalir, dinamik bendalir, aerodinamik dan pelbagai bidang lain. Ketegangan permukaan ialah daya antara molekul bersih pada molekul permukaan cecair. Tenaga permukaan ialah tenaga yang berkaitan bagi ikatan ini. Dalam artikel ini, kita akan membincangkan apakah tegangan permukaan dan tenaga permukaan, aplikasinya, takrifan tegangan permukaan dan tenaga permukaan, persamaannya, dan akhirnya perbezaan antara tegangan permukaan dan tenaga permukaan.
Ketegangan Permukaan
Pertimbangkan cecair homogen. Setiap molekul di bahagian tengah cecair mempunyai jumlah daya yang sama menariknya ke setiap sisi. Molekul di sekelilingnya menarik molekul pusat secara seragam pada setiap arah. Sekarang pertimbangkan molekul permukaan. Ia hanya mempunyai daya yang bertindak ke atasnya terhadap cecair. Daya pelekat udara – cecair tidak sekuat daya padu cecair – cecair. Jadi, molekul permukaan tertarik ke arah pusat cecair, mewujudkan lapisan molekul yang dibungkus. Lapisan permukaan molekul ini bertindak sebagai filem nipis pada cecair.
Sekiranya kita mengambil contoh kehidupan sebenar tentang penyepak air, ia menggunakan filem nipis ini untuk meletakkan dirinya di permukaan air. Ia meluncur pada lapisan permukaan ini. Jika bukan kerana lapisan permukaan ini, ia pasti akan lemas serta-merta.
Tegangan permukaan ditakrifkan sebagai daya yang selari dengan permukaan yang berserenjang dengan garis panjang unit yang dilukis pada permukaan. Unit tegangan permukaan ialah Nm-1 Ketegangan permukaan juga ditakrifkan sebagai tenaga per unit luas. Ini juga memberikan tegangan permukaan unit baharu Jm-2 Ketegangan permukaan yang berlaku di antara dua cecair tidak bercampur dikenali sebagai tegangan antara muka.
Tenaga Permukaan
Tenaga permukaan dan tegangan permukaan ialah dua konsep yang saling berkaitan. Molekul-molekul pada permukaan cecair dibungkus disebabkan oleh daya antara molekul yang tidak seimbang daripada molekul di pusat. Ini bermakna terdapat ketumpatan tenaga yang tinggi pada permukaan cecair.
Tenaga permukaan boleh ditakrifkan sebagai perbezaan tenaga antara sebahagian besar bahan dan permukaan bahan. Tenaga permukaan ditakrifkan sebagai tenaga permukaan per unit luas permukaan. Tenaga permukaan per unit luas adalah sama dengan tegangan permukaan yang diukur. Unit tenaga permukaan ialah Jm-2 Apabila tenaga permukaan disediakan oleh sumber luar, cecair itu dikatakan menggelegak.
Ketegangan Permukaan lwn Tenaga Permukaan
