Forskel mellem overfladespænding og overfladeenergi

Overfladespænding vs overfladenergi

Overfladespænding og overfladeenergi er to meget vigtige begreber diskuteret i fysik. Begreberne overfladespænding og overfladeenergi er vidt brugt inden for områder som væskemekanik, væskedynamik, aerodynamik og forskellige andre felter. Overfladespænding er den netto intermolekylære kraft på en væskes overflademolekyler. Overfladeenergi er den relevante energi fra disse bindinger. I denne artikel skal vi diskutere, hvad overfladespænding og overfladeenergi er, deres anvendelser, definitionerne af overfladespænding og overfladenergi, deres ligheder og til sidst forskellen mellem overfladespænding og overfladenergi.

Overfladespænding

Overvej en homogen væske. Hvert molekyle i væskens centrale dele har nøjagtigt samme mængde kraft, der trækker det til hver side. De omgivende molekyler trækker det centrale molekyle ensartet i alle retninger. Overvej nu et overflademolekyle. Det har kun kræfter, der virker på den mod væsken. Klæbekræfterne med luft-væske er ikke engang så tæt som de væske-væske-klæbende kræfter. Så overflademolekylerne tiltrækkes mod væskens centrum og skaber et pakket lag af molekyler. Dette overfladelag af molekyler fungerer som en tynd film på væsken.

Hvis vi tager et ægte eksempel på en vandstrider, bruger den denne tynde film til at placere sig selv på overfladen af ​​vandet. Det glider på dette overfladelag. Hvis det ikke er til dette overfladelag, ville det drukne med det samme.

Overfladespænding er defineret som den kraft, der er parallel med overfladen vinkelret på en enhedslængelinie trukket på overfladen. Enhederne for overfladespænding er Nm^-1. Overfladespænding defineres også som energi pr. Enhedsareal. Dette giver også overfladespænding nye enheder Jm^-2.  Overfladespænding, der opstår mellem to ikke-blandbare væsker, er kendt som grænsefladespændingen.

Overfladeenergi

Overfladenergi og overfladespænding er to sammenhængende koncepter. Molekylerne på overfladen af ​​en væske pakkes på grund af ubalancerede intermolekylære kræfter end molekylerne i midten. Dette betyder, at der er en høj energitetthed ved overfladen af ​​en væske.

Overfladeenergi kan defineres som energiforskellen mellem hovedparten af ​​materialet og materialets overflade. Overfladenergi defineres som overfladenergien pr. Enhedens overfladeareal. Overfladeenergien pr. Enhed er identisk med den målte overfladespænding. Enhederne for overfladenergi er Jm^-2. Når overfladenergien tilføres af en ekstern kilde, siges væsken at boblende.

Overfladespænding vs overfladenergi

• Overfladespænding har enhederne Nm^-1 og Jm^-2 hvorimod overfladenergi har enheden Jm^-2.

• Overfladespænding måles langs en linje, hvorimod overfladenergi måles langs et område.