Unterschied zwischen Oberflächenspannung und Oberflächenenergie

Oberflächenspannung gegen Oberflächenenergie

Oberflächenspannung und Oberflächenenergie sind zwei sehr wichtige Konzepte, die in der Physik diskutiert werden. Die Konzepte der Oberflächenspannung und der Oberflächenenergie werden in Feldern wie Flüssigkeitsmechanik, Flüssigkeitsdynamik, Aerodynamik und verschiedenen anderen Feldern häufig verwendet. Oberflächenspannung ist die intermolekulare Nettokraft auf den Oberflächenmolekülen einer Flüssigkeit. Oberflächenenergie ist die relevante Energie dieser Bindungen. In diesem Artikel werden wir diskutieren, welche Oberflächenspannung und Oberflächenenergie, ihre Anwendungen, die Definitionen von Oberflächenspannung und Oberflächenenergie, ihre Ähnlichkeiten und schließlich den Unterschied zwischen Oberflächenspannung und Oberflächenenergie.

Oberflächenspannung

Betrachten Sie eine homogene Flüssigkeit. Jedes Molekül in den zentralen Teilen der Flüssigkeit hat genau die gleiche Kraftmenge, die es zu jeder Seite zieht. Die umgebenden Moleküle ziehen das zentrale Molekül gleichmäßig auf alle Richtungen. Betrachten Sie nun ein Oberflächenmolekül. Es hat nur Kräfte, die auf die Flüssigkeit auf sie zu wirken. Die Luft - flüssige Klebstoffkräfte sind nicht einmal annähernd so stark wie die flüssige Flüssigkeitskohäsionskräfte. Die Oberflächenmoleküle werden also in die Mitte der Flüssigkeit angezogen, wodurch eine gepackte Schicht von Molekülen erzeugt wird. Diese Oberflächenschicht von Molekülen fungiert als dünner Film auf der Flüssigkeit.

Wenn wir ein echtes Beispiel für einen Wasserstrider nehmen, verwendet er diesen dünnen Film, um sich auf die Oberfläche des Wassers zu legen. Es gleitet auf dieser Oberflächenschicht. Wenn es nicht für diese Oberflächenschicht ist, wäre sie sofort ertrunken.

Die Oberflächenspannung ist definiert als die Kraft, die parallel zur Oberfläche senkrecht zu einer auf der Oberfläche gezogenen Länge der Einheitslänge. Die Einheiten der Oberflächenspannung sind NM^-1. Die Oberflächenspannung wird auch als Energie pro Flächeneinheit definiert. Dies gibt auch Oberflächenspannungen neue Einheiten JM^-2.  Oberflächenspannung zwischen zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten ist als Grenzflächenspannung bekannt.

Oberflächenenergie

Oberflächenenergie und Oberflächenspannung sind zwei miteinander verbundene Konzepte. Die Moleküle auf der Oberfläche einer Flüssigkeit sind aufgrund unausgeglichener intermolekularer Kräfte gepackt als die Moleküle in der Mitte. Dies bedeutet, dass an der Oberfläche einer Flüssigkeit eine hohe Energiedichte vorhanden ist.

Oberflächenenergie kann definiert werden als die Energiedifferenz zwischen dem Großteil des Materials und der Oberfläche des Materials. Oberflächenenergie wird definiert als die Oberflächenenergie pro Oberfläche der Einheit. Die Oberflächenenergie pro Fläche der Einheiten ist identisch mit der gemessenen Oberflächenspannung. Die Einheiten der Oberflächenenergie sind JM^-2. Wenn die Oberflächenenergie durch eine externe Quelle bereitgestellt wird, soll die Flüssigkeit sprudeln.

Oberflächenspannung gegen Oberflächenenergie

• Die Oberflächenspannung hat die Einheiten von NM^-1 und JM^-2 während die Oberflächenenergie die Einheit JM hat^-2.

• Die Oberflächenspannung wird entlang einer Linie gemessen, während die Oberflächenenergie entlang eines Bereichs gemessen wird.