Մակերևութային լարվածություն ընդդեմ մակերեսային էներգիա
Մակերևութային լարվածությունը և մակերևութային էներգիան երկու շատ կարևոր հասկացություններ են, որոնք քննարկվում են ֆիզիկայում: Մակերեւութային լարվածության և մակերևութային էներգիայի հասկացությունները լայնորեն կիրառվում են այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են հեղուկների մեխանիկը, հեղուկների դինամիկան, աերոդինամիկան և մի շարք այլ ոլորտներ: Մակերեւութային լարվածությունը զուտ միջմոլեկուլային ուժն է հեղուկի մակերեսային մոլեկուլների վրա։ Մակերեւութային էներգիան այս կապերի համապատասխան էներգիան է: Այս հոդվածում մենք պատրաստվում ենք քննարկել, թե ինչ են մակերևութային լարվածությունը և մակերևութային էներգիան, դրանց կիրառությունները, մակերևութային լարվածության և մակերևութային էներգիայի սահմանումները, դրանց նմանությունները և վերջապես մակերևութային լարվածության և մակերևութային էներգիայի միջև եղած տարբերությունը:
Մակերեւութային լարվածություն
Դիտարկենք համասեռ հեղուկ: Հեղուկի կենտրոնական մասերում գտնվող յուրաքանչյուր մոլեկուլ ունի ճիշտ նույն քանակությամբ ուժ, որը ձգում է այն ամեն կողմ: Շրջապատող մոլեկուլները միատեսակ քաշում են կենտրոնական մոլեկուլը բոլոր ուղղությամբ: Այժմ դիտարկենք մակերեսային մոլեկուլը: Այն ունի միայն ուժեր, որոնք գործում են դրա վրա հեղուկի նկատմամբ: Օդ-հեղուկ կպչուն ուժերը նույնիսկ գրեթե այնքան ուժեղ չեն, որքան հեղուկ-հեղուկի միաձուլման ուժերը: Այսպիսով, մակերեսային մոլեկուլները ձգվում են դեպի հեղուկի կենտրոնը՝ ստեղծելով մոլեկուլների փաթեթավորված շերտ: Մոլեկուլների այս մակերեսային շերտը հեղուկի վրա գործում է որպես բարակ թաղանթ:
Եթե վերցնենք ջրային սայլի իրական օրինակը, ապա այն օգտագործում է այս բարակ թաղանթը ջրի մակերեսին տեղադրելու համար: Այն սահում է այս մակերեսային շերտի վրա: Եթե չլիներ այս մակերեսային շերտը, այն անմիջապես կխեղդվեր։
Մակերևութային լարվածությունը սահմանվում է որպես մակերեսին զուգահեռ ուժ, որը ուղղահայաց է մակերեսի վրա գծված միավորի երկարության գծին:Մակերեւութային լարվածության միավորներն են Nm-1 Մակերեւութային լարվածությունը նույնպես սահմանվում է որպես էներգիա մեկ միավորի մակերեսով: Սա նաև մակերևութային լարվածության նոր միավորներ է տալիս Jm-2 Երկու չխառնվող հեղուկների միջև առաջացող մակերևութային լարվածությունը հայտնի է որպես միջերեսային լարվածություն:
Մակերևութային էներգիա
Մակերևութային էներգիան և մակերեսային լարվածությունը երկու փոխկապակցված հասկացություններ են: Հեղուկի մակերեսի մոլեկուլները լցված են անհավասարակշիռ միջմոլեկուլային ուժերի պատճառով, քան կենտրոնում գտնվող մոլեկուլները: Սա նշանակում է, որ հեղուկի մակերեսին կա էներգիայի բարձր խտություն։
Մակերևութային էներգիան կարող է սահմանվել որպես նյութի հիմնական մասի և նյութի մակերեսի էներգիայի տարբերություն: Մակերեւութային էներգիան սահմանվում է որպես մակերեսի էներգիա մեկ միավոր մակերեսի վրա: Մակերեւութային էներգիան մեկ միավորի մակերեսի վրա նույնական է չափված մակերեսային լարվածությանը: Մակերեւութային էներգիայի միավորներն են՝ Jm-2 Երբ մակերևույթի էներգիան ապահովվում է արտաքին աղբյուրից, ասում են, որ հեղուկը փրփրում է:
Մակերևութային լարվածություն ընդդեմ մակերեսային էներգիա
