Skillnad mellan ytspänning och kapilläråtgärd

Huvudskillnad - Yta Spänning vs kapilläråtgärd
 

Ytspänning och kapillärverkan är fysikaliska egenskaper hos flytande ämnen. De är makroskopiska egenskaper hos vätskor. De nyckelskillnad mellan ytspänning och kapillärverkan är det, ytspänningen mäts som den kraft som appliceras på en viss längd av vätskan som ges av enheten N / m (Newton per meter) medan kapillärverkan mäts som höjden av vätskekolonnen som dras uppåt mot den gravitet som ges av enheten m (meter).

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är ytspänning
3. Vad är Capillary Action
4. Förhållandet mellan ytspänning och kapilläråtgärd
5. Jämförelse vid sida vid sida - Ytspänning vs kapilläråtgärd i tabellform
6. Sammanfattning

Vad är ytspänning?

Ytspänning är ett fenomen där vätskans yta, där vätskan är i kontakt med gasen, verkar som en tunn elastisk skiva. Termen ytspänning används endast när vätskan är i kontakt med en gas (ex: när den öppnas för normal atmosfär). Uttrycket "gränssnittsspänning" används för skiktet mellan två vätskor.

Attraktioner mellan olika kemiska arter medför att de flytande molekylerna förenar varandra. Vätskemolekylerna i vätskans yta attraheras av molekylerna i mitten av vätskan. Detta är en typ av sammanhållning. Men attraktionen mellan flytande molekyler och luftmolekyler (eller limkrafterna) är försumbar. Därför fungerar detta ytskikt av flytande molekyler som ett elastiskt membran. Ytskiktet av flytande molekyler är under spänning eftersom det inte finns tillräckligt med attraktionskrafter för att balansera de sammanhängande krafterna på dem, såmed detta tillstånd kallas ytspänning.

Figur 01: Attraktionskrafterna på flytande molekyler i vätskans yta

Formel för beräkning av ytspänning

Ytspänning (γ) = F / d

Här är F ytan kraft och d är längden längs ytan kraft verkar på. Därför anges mätningen av ytspänningen av enheten N / m (Newton per meter). Det är SI-enheten för mätning av ytspänning.

Vad är Capillary Action?

Kapillärverkan är förmågan hos en vätska att strömma i smala utrymmen utan hjälp av eller i motsats till yttre krafter som tyngdkraften. Det kan observeras som en vätska som drar genom ett kapillärrör i uppåtriktningen.

Kapillärverkan sker på grund av de intermolekylära krafterna mellan flytande molekyler och kapillärrörets yta. Därför uppstår det på grund av vidhäftningskrafter. När rörets diameter är tillräckligt liten, stiger vätskan genom röret på grund av både adhesiva och kohesiva krafter. Sammanhängande krafter (attraktionskrafter mellan liknande molekyler) får molekylerna att dras uppåt.

När ett kapillärrör placeras i en vätska bildas en menisk vid rörets kant. På grund av vidhäftningskrafter mellan flytande molekyler och rörets vägg dras sedan vätskan upp tills gravitationsstyrkan verkar på den mängd vätska som är tillräcklig för att övervinna limkraften. Därefter dras de flytande molekylerna upp på grund av sammanhållning.

Figur 02: Kapilläråtgärd - en modell

Kapillärverkan är vanlig bland växter. Xylem-kärl är kapillärrör som kan dra vatten med upplösta näringsämnen uppåt. Detta uppfyller kravet på vatten och näringsämnen av grenar och löv av stora växter.

Vad är förhållandet mellan ytspänning och kapilläråtgärd?

Kapillärverkan skapar en vätskekolonn i ett kapillärrör. Höjden av vätskekolonnen kan bestämmas av ekvationen som ges nedan.

Formel för beräkning av höjden av den flytande kolonnen

h = 2ycosθ / ρgr

I denna,

• h är höjden av vätskekolonnen,
• y är vätskans ytspänning (enheten är N / m),
• θ är kontaktvinkeln mellan vätskan och rörets vägg,
• p är vätskans densitet, g är accelerationen på grund av tyngdkraften (enheten är Kg / m³),
• r är rörets radie (m).

Vad är skillnaden mellan ytspänning och kapilläråtgärd?

Ytspänning vs kapilläråtgärd
Ytspänning är ett fenomen där ytan av en vätska, där vätskan är i kontakt med gasen, verkar som en tunn elastisk skiva.	Kapillärverkan är vätskans förmåga att strömma i smala utrymmen utan hjälp av eller till och med motståndskraftiga mot yttre krafter som tyngdkraften.
Teori
Ytspänning är kraften på ytan av en vätska som utsätts för luft.	Kapillärverkan är flödet av en vätska mot en yttre kraft utan hjälp.
Mått
Ytspänningen mäts som kraften applicerad på en viss längd av vätskan som ges av enheten N / m (Newton per meter).	Kapillärverkan mäts som höjden av vätskekolonnen som ritas uppåt, mot gravitationen som ges av enheten m (meter).

Sammanfattning - Yta Spänning vs kapilläråtgärd

Ytspänning och kapillärverkan är två typer av mikroskopiska egenskaper hos vätskor. Skillnaden mellan ytspänning och kapillärverkan är att ytspänningen mäts som den kraft som appliceras på en viss längd av vätskan som ges av enheten N / m (Newton per meter) medan kapillärverkan mäts som höjden av vätskekolonnen som ritas uppåt mot gravitationen som ges av enheten m (meter).

Referens:

1.Jones, Andrew Zimmerman. "Vad är ytspänning? Definition och experiment. "ThoughtCo. Tillgänglig här
2.Perlman, USGS Howard. "Kapillärverkan." Kapillärverkan, från USGS Water-Science School. Tillgänglig här  
3. "Kapillärverkan." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28 februari 2018. Tillgänglig här 

Image Courtesy:

1.'WassermoleküleInTröpfchen'By Användare: Booyabazooka - Egent arbete, (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. Figuren 02 02 05'By CNX OpenStax, (CC BY 4,0) via Commons Wikimedia