Erinevus pindpinevuse ja kapillaaride vahel

Peamine erinevus - pind Pinge vs kapillaaride tegevus
 

Pindpinevus ja kapillaartegevus on vedelate ainete füüsikalised omadused. Need on vedelike makroskoopilised omadused. võtme erinevus pindpinevuse ja kapillaaride vahel on see, pindpinevust mõõdetakse vedeliku teatud pikkusele avaldatud jõu abil, mida avaldab ühik N / m (njuutonid meetri kohta), kapillaarset toimet mõõdetakse aga ülespoole tõmmatud vedelikukolonni kõrgusena ühiku antud raskuse suhtes m (meeter).

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on pindpinevus
3. Mis on kapillaartegevus
4. Pindpinevuse ja kapillaaride toimimise seos
5. Kõrvuti võrdlus - pindpinevus vs kapillaaride toime tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on pindpinevus?

Pindpinevus on nähtus, kus vedeliku pind, kus vedelik puutub kokku gaasiga, toimib õhukese elastse lehena. Pindpinevuse terminit kasutatakse ainult siis, kui vedelik on kontaktis gaasiga (nt normaalsele atmosfäärile avamisel). Kahe vedeliku vahelise kihi kohta kasutatakse mõistet “liidese pinge”.

Erinevate keemiliste liikide vahelised külgetõmbed põhjustavad vedelate molekulide ühendamise. Vedeliku pinnal olevaid vedelaid molekule tõmbavad vedeliku keskel olevad molekulid. See on ühtekuuluvuse tüüp. Kuid vedelmolekulide ja õhumolekulide (või kleepuvate jõudude) vaheline atraktsioon on tühine. Seetõttu toimib see vedelate molekulide pinnakiht elastse membraanina. Vedelate molekulide pinnakiht on pinge all, kuna neil puuduvad piisavalt tõmbejõud, et tasakaalustada neid mõjutavaid kohesiivseid jõude, seetõttu nimetatakse seda seisundit pindpinevuseks.

Joonis 01: Vedelate molekulide tõmbejõud vedeliku pinnal

Pindpinevuse arvutamise valem

Pindpinevus (γ) = F / d

Siin on F pinnajõud ja d on pikkus, mille mööda pinnajõud toimib. Seetõttu antakse pindpinevuse mõõtühikuks N / m (njuutonid meetri kohta). See on pindpinevuse mõõtmise SI-ühik.

Mis on kapillaartegevus?

Kapillaarne toime on vedeliku võime voolata kitsastes ruumides ilma väliste jõudude, näiteks gravitatsiooni abita või vastandudes. Seda võib vaadelda vedeliku väljatõmbamisena läbi kapillaartoru ülespoole.

Kapillaaride toimimine toimub vedelate molekulide ja kapillaartoru pinna vaheliste molekulidevaheliste jõudude tõttu. Seetõttu ilmneb see adhesioonijõudude tõttu. Kui toru läbimõõt on piisavalt väike, tõuseb vedelik torust läbi nii kleepuvate kui ka kohesiivsete jõudude tõttu. Kohesiivsed jõud (sarnaste molekulide vahelised tõmbejõud) põhjustavad molekulide ülespoole tõmbamise.

Kui kapillaartoru pannakse vedelikku, moodustub toru servas menisk. Seejärel tõmmatakse vedelate molekulide ja toru seina vahelise haardumisjõu tõttu vedelikku üles, kuni kleepuva jõu ületamiseks piisab sellele vedelikukogusele mõjuvast gravitatsioonijõust. Siis tõmmatakse vedelad molekulid ühtekuuluvuse tõttu üles.

Joonis 02: kapillaartoiming - mudel

Kapillaarne toime on taimede seas tavaline. Ksülemi anumad on kapillaartorud, millest saab vett lahustunud toitainetega ülespoole tõmmata. See täidab suurte taimede okste ja lehtede vee- ja toitainevajaduse.

Milline on pindpinevuse ja kapillaaride tegevuse seos?

Kapillaartoiming loob kapillaartorus vedeliku kolonni. Vedeliku kolonni kõrgust saab määrata järgmise võrrandi abil.

Vedeliku kolonni kõrguse arvutamise valem

h = 2 ycosθ / ρgr

Selles,

• h on vedeliku kolonni kõrgus,
• γ on vedeliku pindpinevus (ühik on N / m),
• θ on vedeliku ja toru seina kokkupuute nurk,
• ρ on vedeliku tihedus, g on gravitatsioonist tulenev kiirendus (ühik on Kg / m³),
• r on toru raadius (m).

Mis vahe on pindpinevuse ja kapillaaride toimimise vahel??

Pindpinevus vs kapillaartegevus
Pindpinevus on nähtus, kus vedeliku pind, kus vedelik puutub kokku gaasiga, toimib nagu õhuke elastne leht.	Kapillaarne toime on vedeliku võime voolata kitsastes kohtades ilma väliste jõudude, näiteks gravitatsiooni abita või isegi nende vastas.
Teooria
Pindpinevus on õhuga kokkupuutuva vedeliku pinnale mõjuv jõud.	Kapillaarne tegevus on vedeliku voolamine välise jõu vastu ilma abita.
Mõõtmine
Pindpinevust mõõdetakse vedeliku teatavale pikkusele rakendatava jõuga, mille ühik on N / m (njuuton meetri kohta).	Kapillaaride toimet mõõdetakse ülespoole tõmmatud vedeliku kolonni kõrgusena ühiku m (meeter) antud raskuse suhtes.

Kokkuvõte - Pind Pinge vs kapillaaride tegevus

Pindpinevus ja kapillaaride toimimine on kahte tüüpi vedelike mikroskoopilised omadused. Pindpinevuse ja kapillaaride toimimise erinevus seisneb selles, et pindpinevust mõõdetakse kui vedeliku teatud pikkusele avaldatavat jõudu, mida annab ühik N / m (njuutonid meetri kohta), samal ajal kui kapillaaride toimet mõõdetakse vedeliku kolonni kõrgusena, mis on üles tõmmatud ühiku m (meeter) antud raskuse suhtes.

Viide:

1.Jones, Andrew Zimmerman. Mis on pindpinevus? Mõiste ja katsed. ” ThoughtCo. Saadaval siin
2.Perlman, USGS Howard. "Kapillaarne tegevus." Kapillaarne tegevus, USGS Water-Science Schoolilt. Saadaval siin  
3. “Kapillaarne tegevus”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28. veebruar 2018. Saadaval siin 

Pilt viisakalt:

1.'WassermoleküleInTröpfchen'By Kasutaja: Booyabazooka - Oma töö, (avalikus omanduses) Commonsi Wikimedia kaudu
2.'Figure 02 02 05'By CNX OpenStax, (CC BY 4.0) kaudu Commons Wikimedia