Ero pintajännityksen ja rajapintajännityksen välillä

Pintajännitys vs. rajapintajännitys

Sekä pintajännitys että pintajännitys ovat nesteisiin perustuvia vaikutuksia. Molemmat nämä vaikutukset tapahtuvat nestemäisten tai liuosmolekyylien epätasapainoisten molekyylien välisten voimien takia. Havaitsemme näitä vaikutuksia päivittäisessä elämässä monien tapahtumien muodossa, kuten pisaroiden muodostuminen, nesteiden sekoittumattomuus, kapillaarivaikutus, saippuakuplat ja viinin kyyneleet ja jopa vesijetin kelluva. Molemmilla näillä toimilla on suuri merkitys päivittäisessä toiminnassamme edes tietämättä, että ne ovat olemassa. Esimerkiksi, et voisi sekoittaa emulsioseosta, jos se ei ole näiden teorioiden mukainen.

Pintajännitys

Tarkastellaan nestettä, joka on homogeeninen. Jokaisella nesteen keskiosissa olevalla molekyylillä on täsmälleen sama määrä voimaa, joka vetää sitä molemmille puolille. Ympäröivät molekyylit vetävät keskeistä molekyyliä tasaisesti joka suuntaan. Mieti nyt pintamolekyyliä. Sillä on vain voimia, jotka vaikuttavat siihen kohti nestettä. Ilma-neste-tarttuvuusvoimat eivät ole edes lähes voimakkaita kuin neste-neste-koheesiovoimat. Joten pintamolekyylit houkuttelevat kohti nesteen keskustaa, muodostaen pakatun kerroksen molekyylejä. Tämä molekyylien pintakerros toimii ohuena kalvona nesteessä. Jos otamme tosielämän esimerkin vesijäähdyttimestä, se käyttää tätä ohutta kalvoa asettaakseen itsensä veden pinnalle. Se liukuu tällä kerroksella. Jos ei ole tällä kerroksella, se olisi hukkunut heti. Pintajännitys määritellään voimaksi, joka on yhdensuuntainen pinnan kanssa kohtisuorassa pintaan vedettyyn yksikköpituusviivaan nähden. Pintajännitysyksiköt ovat Nm-1. Pintajännitys määritellään myös energiana pinta-alayksikköä kohti. Tämä antaa pintajännitykselle myös uusia yksiköitä Jm-2.

Rajapintajännitys

Pintarajojen jännitys määritellään vain sekoittumattomille nesteille. Kuten nimestä voi päätellä, se koskee kahden sekoittumattoman nesteen rajapintaa. Sama pintajännityksen teoria koskee myös tätä. Ainoa ero rajapintojen jännityksen ja pintajännityksen välillä on neste-neste-rajapinta neste-ilma-rajapinnan sijasta. Pintarajoja voidaan käyttää kuvaamaan näiden kahden nesteen sekoittumattomuutta. Harkitse nesteiden rajapintaa. Ensimmäisen pinnan molekyyleillä on siihen vaikuttavat voimat ensimmäisestä nesteestä ja toisen nesteen pintamolekyyleistä ja päinvastoin. Jos ensimmäisestä nesteestä pintamolekyyleihin kohdistuva voima (koheesiovoimat) on yhtä suuri kuin toiselta pinnalta tuleva voima (tarttuvuusvoimat), nämä kaksi nestettä sekoittuvat. Jos nämä voimat ovat eriarvoisia, nämä nesteet eivät sekoitu.

Ero pintajännityksen ja pintajännityksen välillä

Suurin ero näiden kahden välillä on paikat, joissa se esiintyy. Pintajännitys määritetään yhdelle nestepinnalle, kun taas pintajännitys määritetään kahden sekoittumattoman nesteen rajapinnalle. Pintajännitys on itse asiassa johto rajapintajännityksestä, jossa toiselta pinnalta tuleva voima on vähäinen tai nolla.