Pindpinevuse ja pinnaenergia erinevus

Pindpinevus vs pinnaenergia

Pindpinevus ja energia on füüsikas kaks väga olulist mõistet. Pindpinevuse ja pinnaenergia mõisteid kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu vedeliku mehaanika, vedeliku dünaamika, aerodünaamika ja mitmesugused muud valdkonnad. Pindpinevus on vedeliku pinnamolekulide molekulidevaheline netojõud. Pinnaenergia on nende sidemete oluline energia. Selles artiklis käsitleme, mis on pindpinevus ja pinnaenergia, nende rakendused, pindpinevuse ja pinnaenergia määratlused, nende sarnasused ning lõpuks erinevus pindpinevuse ja pinnaenergia vahel.

Pind pinevus

Mõelge homogeensele vedelikule. Igal vedeliku keskosaosa molekulil on täpselt sama palju jõudu, mis tõmbab seda igale poole. Ümbritsevad molekulid tõmbavad keskset molekuli ühtlaselt igas suunas. Nüüd kaaluge pinnamolekuli. Sellel on ainult vedeliku suunas tegutsevad jõud. Õhu-vedeliku liimimisjõud pole isegi peaaegu nii tugevad kui vedeliku-vedeliku liimjõud. Nii tõmbuvad pinnamolekulid vedeliku keskpunkti poole, luues pakendatud molekulide kihi. See molekulide pinnakiht toimib vedelikule õhukese kilena.

Kui võtame veesilindri reaalse elu näite, siis kasutab see seda õhukest kilet, et ennast veepinnale asetada. See libiseb sellel pinnakihil. Kui see pole selle pinnakihi jaoks, oleks see kohe uppunud.

Pindpinevust määratletakse kui pinnale paralleelset jõudu, mis on risti pinnale tõmmatud ühiku pikkuse joonega. Pindpinevuse ühikud on Nm^-1. Pindpinevust määratletakse ka energiana pinnaühiku kohta. See annab pindpinevusele ka uued ühikud Jm^-2.  Pinna pinget, mis ilmneb kahe segunematu vedeliku vahel, nimetatakse pindadevaheliseks pingeks.

Pinnaenergia

Pinna energia ja pindpinevus on kaks omavahel seotud mõistet. Vedeliku pinnal olevad molekulid on tasakaalustumata molekulidevaheliste jõudude tõttu pakendatud kui keskel olevad molekulid. See tähendab, et vedeliku pinnal on kõrge energiatihedus.

Pinnaenergiat võib määratleda kui materjali erinevust materjali põhiosa ja materjali pinna vahel. Pinnaenergiat defineeritakse kui pinnaenergiat pinnaühiku kohta. Pinnaenergia pinnaühiku kohta on identne mõõdetud pindpinevusega. Pinna energia ühikud on Jm^-2. Kui pinnaenergiat pakub väline allikas, siis vedelik mullitab.

Pindpinevus vs pinnaenergia

• Pindpinevuses on ühikud Nm^-1 ja Jm^-2 pinnaenergial on ühik Jm^-2.

• Pindpinevust mõõdetakse mööda joont, samas kui pinnaenergiat mõõdetakse piki piirkonda.