51,082 matches
-
în condiții fizice date (constantă de material) Coeficientul de tensiune superficială are dimensiune de forță pe unitatea de lungime, sau de energie pe unitatea de arie. Cele două sunt echivalente — dar când se face referire la energie pe unitatea de arie, se preferă termenul de energie superficială — termen mai general, în sensul că se aplică și solidelor, nu doar lichidelor. Tensiunea superficială se datorează atracției dintre moleculele lichidului prin intermediul forțelor intermoleculare. În interiorul masei lichidului, fiecare moleculă este atrasă în egală măsură
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
de la margine au mai puțini vecini decât cele interioare și deci sunt într-o stare de energie mai mare. Pentru ca lichidul să-și minimizeze starea energetică, el trebuie să minimizeze numărul de molecule de la margine și deci să-și minimizeze aria suprafeței. Ca rezultat al minimizării ariei, suprafața unui lichid va prelua forma cea mai uniformă pe care o poate avea (demonstrația matematică a faptului că formele „uniforme” minimizează aria suprafeței se bazează pe ecuația Euler-Lagrange). Cum orice curbură a formei
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
decât cele interioare și deci sunt într-o stare de energie mai mare. Pentru ca lichidul să-și minimizeze starea energetică, el trebuie să minimizeze numărul de molecule de la margine și deci să-și minimizeze aria suprafeței. Ca rezultat al minimizării ariei, suprafața unui lichid va prelua forma cea mai uniformă pe care o poate avea (demonstrația matematică a faptului că formele „uniforme” minimizează aria suprafeței se bazează pe ecuația Euler-Lagrange). Cum orice curbură a formei suprafeței duce la mărirea ariei, va
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
minimizeze numărul de molecule de la margine și deci să-și minimizeze aria suprafeței. Ca rezultat al minimizării ariei, suprafața unui lichid va prelua forma cea mai uniformă pe care o poate avea (demonstrația matematică a faptului că formele „uniforme” minimizează aria suprafeței se bazează pe ecuația Euler-Lagrange). Cum orice curbură a formei suprafeței duce la mărirea ariei, va rezulta și o energie mai mare. În consecință, suprafața va împinge înapoi înspre orice curbură în același fel în care o minge împinsă
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
minimizării ariei, suprafața unui lichid va prelua forma cea mai uniformă pe care o poate avea (demonstrația matematică a faptului că formele „uniforme” minimizează aria suprafeței se bazează pe ecuația Euler-Lagrange). Cum orice curbură a formei suprafeței duce la mărirea ariei, va rezulta și o energie mai mare. În consecință, suprafața va împinge înapoi înspre orice curbură în același fel în care o minge împinsă la deal va împinge înapoi pentru a-și mimiza energia potențială gravitațională. Efectele tensiunii superficiale pot
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
tensiunii superficiale pot fi văzute în cazul apei: Tensiunea superficială apare și în alte fenomene comune, mai ales când se folosesc unele substanțe care o reduc: Dintre toate corpurile geometrice, forma sferică posedă, la un volum determinat, cea mai mică arie. Din acest motiv, schimbarea formei nesferice ale unei mase determinate de lichid într-o formă sferică, atrage după sine micșorarea ariei suprafeței de delimitare a lichidului de mediul înconjurător. Prin urmare, efectul forțelor presiunii moleculare, sub influența cărora lichidul ia
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
unele substanțe care o reduc: Dintre toate corpurile geometrice, forma sferică posedă, la un volum determinat, cea mai mică arie. Din acest motiv, schimbarea formei nesferice ale unei mase determinate de lichid într-o formă sferică, atrage după sine micșorarea ariei suprafeței de delimitare a lichidului de mediul înconjurător. Prin urmare, efectul forțelor presiunii moleculare, sub influența cărora lichidul ia forma sferică, este analoagă acțiunii care ar apărea dacă suprafața lichidului ar reprezenta o membrană elastică ce tinde să se contracte
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
în cgs unitatea sa este dina pe cm. O dină/cm corespunde la 0,001 N/m. O definiție echivalentă pentru coeficientul de tensiune superficială, utilă în termodinamică, este lucrul mecanic efectuat pe unitatea de suprafață. Astfel, pentru a crește aria suprafeței libere a unei mase de lichid cu o cantitate, "ΔA", este necesară o cantitate de lucru mecanic "formula 3ΔA". Acest lucru mecanic se transformă în energie potențială. Cum sistemele mecanice izolate încearcă să găsească o stare de energie potențială minimă
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
să găsească o stare de energie potențială minimă, potrivit principiului minimei acțiuni, o picătură liberă de lichid preia în mod natural o formă sferică, formă de suprafață minimă pentru un volum dat. Pentru deducerea relației corecte dintre energia membranei, variația ariei și coeficientul de tensiune superficială se consideră o membrană de lichid dreptunghiulară întinsă pe un cadru rigid de înălțime "l", având una din înălțimi (o latură) mobilă și de masă neglijabilă (vezi figura din dreapta). În vederea determinării lucrului mecanic necesar pentru
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
de tensiune superficială se consideră o membrană de lichid dreptunghiulară întinsă pe un cadru rigid de înălțime "l", având una din înălțimi (o latură) mobilă și de masă neglijabilă (vezi figura din dreapta). În vederea determinării lucrului mecanic necesar pentru a mări aria membranei superficiale de lichid cu o cantitate "ΔA", se deplasează prin translație latura mobilă a membranei pe o distanță ΔS sub acțiunea unei forțe externe "F". Procesul de întindere a membranei este unul cvasistatic, de aceea, această forță este permanent
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
opun deplasării spre dreapta. În aceste condiții, lucrul mecanic efectuat de către forța F împotriva forțelor de tensiune superficială este formula 5. Conform relației de definiție a forței de tensiune superficială formula 1; din aceste două relații rezultă expresia lucrului mecanic corespunzător creșterii ariei membranei: Produsul formula 8 este egală cu variația "ΔA" a ariei membranei astfel încât: Lucrul mecanic efectuat asupra membranei contribuie la creșterea energiei potențiale a membranei, adică formula 10, de unde Relație din care se scrie o a doua definiție pentru coeficientul de tensiune
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
de către forța F împotriva forțelor de tensiune superficială este formula 5. Conform relației de definiție a forței de tensiune superficială formula 1; din aceste două relații rezultă expresia lucrului mecanic corespunzător creșterii ariei membranei: Produsul formula 8 este egală cu variația "ΔA" a ariei membranei astfel încât: Lucrul mecanic efectuat asupra membranei contribuie la creșterea energiei potențiale a membranei, adică formula 10, de unde Relație din care se scrie o a doua definiție pentru coeficientul de tensiune superficială: Energia potențială E este fracțiunea din energia internă a
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
În termodinamică această parte a energiei se numește energie liberă (generalizat: potențialul Gibbs). Ultima relație dă definiția fizică a coeficientului formula 12, și anume: coeficientul de tensiune superficială este numeric egal cu variația energiei libere a membranei superficiale raportat la variația ariei acestei membrane. Conform analizei dimensionale, formula dimensională pentru formula 12 după prima definiție se scrie sub forma: formula 14 Adică dimensiunea fizică a coeficientului de tensiune superficială este masa ori timpul la puterea minus doi. În Sistemul Internațional de Măsuri forța se
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
este stabilă datorită faptului că forțele de tensiune superficială care acționează de o parte și alta sunt în echilibru. În momentul în care experimentatorul „sparge” pelicula din partea de jos, forțele de tensiune superficială acționează unilateral numai din partea de sus, reducând aria peliculei rămase la minimum iar firul textil este întins, luând o formă curbă corespunzătoare ariei minime. Configurația finală, de „semilună”, a ansmblului peliculă-fir corespunde celei mai coborâte valori a energiei potențiale. Cele două insecte care se împerechează utilizează tensiunea superficială
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
alta sunt în echilibru. În momentul în care experimentatorul „sparge” pelicula din partea de jos, forțele de tensiune superficială acționează unilateral numai din partea de sus, reducând aria peliculei rămase la minimum iar firul textil este întins, luând o formă curbă corespunzătoare ariei minime. Configurația finală, de „semilună”, a ansmblului peliculă-fir corespunde celei mai coborâte valori a energiei potențiale. Cele două insecte care se împerechează utilizează tensiunea superficială pentru a sta pe suprafața apei. Suprafața liberă a apei se comportă ca o membrană
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
a energiei potențiale. Cele două insecte care se împerechează utilizează tensiunea superficială pentru a sta pe suprafața apei. Suprafața liberă a apei se comportă ca o membrană elastică: picioarele insectelor, în contact cu suprafața apei, determină îndoirea acesteia, crescându-i aria. Aceasta reprezintă o creștere a energiei potențiale datorită tensiunii superficiale care apare în regiunea deformată a apei egală cu scăderea de energie potențială rezultată din coborârea centrului de masă al insectelor; prin aceasta se realizează un echilibru energetic în sensul
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
deformată asupra picioarelor insectelor Dacă nu acționează nicio forță normală asupra suprafeței aflată sub acțiunea tensiunii, ea trebuie să rămână plană. Dar dacă presiunea de o parte a suprafeței diferă de cea de partea cealaltă, diferența de presiune înmulțită cu aria are ca rezultantă o forță normală. Pentru ca forțele de tensiune superficiale să anuleze forța normală dată de presiune, suprafața trebuie să fie curbată. Diagrama arată cum curbura unui element de suprafață duce la o componentă netă a forțelor de tensiune
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
suprafața superioară a mercurului fiind în formă de dom. Centrul de masă al întregii coloane de mercur ar fi puțin mai jos dacă mercurul ar fi plat de-a lungul secțiunii transversale a tubului, dar forma de dom dă o arie a suprafeței puțin mai mică întregii mase de mercur. Din nou, cele două efecte se combină pentru a minimiza energia potențială totală. O astfel de formă a suprafeței se numește menisc convex. Motivul pentru care se consideră aria suprafeței întregii
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
dă o arie a suprafeței puțin mai mică întregii mase de mercur. Din nou, cele două efecte se combină pentru a minimiza energia potențială totală. O astfel de formă a suprafeței se numește menisc convex. Motivul pentru care se consideră aria suprafeței întregii mase de mercur, inclusiv porțiunea care se află în contact cu sticla, este că mercurul nu aderă deloc la sticlă. Astfel, tensiunea superficială a mercurului acționează asupra suprafeței sale totale, inclusiv a celei aflate în contact cu sticla
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
mic decât pe margini (ar prezenta menisc concav). Într-o situație în care lichidul aderă la pereții recipientului, se consideră că partea suprafeței fluidului care se află în contact cu recipientul are tensiune superficială "negativă". Fluidul atunci încearcă să maximizeze aria suprafeței de contact. Deci în acest caz creșterea ariei de contact cu recipientul reduce energia potențială în loc să o mărească. Această scădere este suficientă pentru a compensa creșterea de energie potențială asociată cu ridicarea fluidului în apropierea pereților recipientului. Dacă un
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
o situație în care lichidul aderă la pereții recipientului, se consideră că partea suprafeței fluidului care se află în contact cu recipientul are tensiune superficială "negativă". Fluidul atunci încearcă să maximizeze aria suprafeței de contact. Deci în acest caz creșterea ariei de contact cu recipientul reduce energia potențială în loc să o mărească. Această scădere este suficientă pentru a compensa creșterea de energie potențială asociată cu ridicarea fluidului în apropierea pereților recipientului. Dacă un tub este suficient de îngust și adeziunea lichidului la
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
ea depinde de numărul său de undă (o măsură a numărului de maxime și minime pe centimetru) și de raza jetului cilindric inițial. După cum s-a arătat mai sus, lucrul mecanic elementar necesar creșterii unei suprafețe cu un element de arie formula 59 este formula 60. Deci la temperatură și presiune constantă, coeficientul de tensiune superficială este egală cu energia liberă Gibbs pe aria suprafeței: unde formula 62 este energia liberă Gibbs și formula 63 este aria. Legile termodinamicii impun ca orice scimbare spontană de
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
cilindric inițial. După cum s-a arătat mai sus, lucrul mecanic elementar necesar creșterii unei suprafețe cu un element de arie formula 59 este formula 60. Deci la temperatură și presiune constantă, coeficientul de tensiune superficială este egală cu energia liberă Gibbs pe aria suprafeței: unde formula 62 este energia liberă Gibbs și formula 63 este aria. Legile termodinamicii impun ca orice scimbare spontană de stare să fie însoțită de o scădere a energiei libere Gibbs. De aici rezultă motivul pentru care scăderea ariei suprafeței unei
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
necesar creșterii unei suprafețe cu un element de arie formula 59 este formula 60. Deci la temperatură și presiune constantă, coeficientul de tensiune superficială este egală cu energia liberă Gibbs pe aria suprafeței: unde formula 62 este energia liberă Gibbs și formula 63 este aria. Legile termodinamicii impun ca orice scimbare spontană de stare să fie însoțită de o scădere a energiei libere Gibbs. De aici rezultă motivul pentru care scăderea ariei suprafeței unei mase de lichid este întotdeauna spontană (formula 64), dacă nu este însoțită
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]
-
Gibbs pe aria suprafeței: unde formula 62 este energia liberă Gibbs și formula 63 este aria. Legile termodinamicii impun ca orice scimbare spontană de stare să fie însoțită de o scădere a energiei libere Gibbs. De aici rezultă motivul pentru care scăderea ariei suprafeței unei mase de lichid este întotdeauna spontană (formula 64), dacă nu este însoțită de alte schimbări energetice. Deci, pentru a crește aria suprafeței, trebuie să se adauge o anumită cantitate de energie. Energia liberă Gibbs este definită de ecuația formula 65
Tensiune superficială () [Corola-website/Science/317039_a_318368]