Sự khác biệt chính - Sức căng bề mặt và Hoạt động mao dẫn
Sức căng bề mặt và hoạt động của mao dẫn là tính chất vật lý của chất lỏng. Chúng là đặc tính vĩ mô của chất lỏng. Sự khác biệt cơ bản giữa sức căng bề mặt và hoạt động của mao dẫn là ở chỗ, sức căng bề mặt được đo bằng lực tác dụng lên một chiều dài nhất định của chất lỏng bằng đơn vị N / m (Newton trên mét) trong khi tác động của mao dẫn được đo bằng chiều cao của cột chất lỏng. được kéo lên trên, chống lại lực hấp dẫn được cho bởi đơn vị m (mét).
Sức căng bề mặt là gì?
Sức căng bề mặt là hiện tượng bề mặt của chất lỏng, nơi chất lỏng tiếp xúc với chất khí, hoạt động giống như một tấm đàn hồi mỏng. Thuật ngữ sức căng bề mặt chỉ được sử dụng khi chất lỏng tiếp xúc với chất khí (ví dụ: khi mở ra môi trường bình thường). Thuật ngữ "sức căng bề mặt" được sử dụng cho lớp giữa hai chất lỏng.
Sự hấp dẫn giữa các loài hóa học khác nhau khiến các phân tử chất lỏng hợp nhất với nhau. Các phân tử chất lỏng ở bề mặt của chất lỏng bị hút bởi các phân tử ở giữa chất lỏng. Đây là một kiểu gắn kết. Nhưng lực hút giữa các phân tử chất lỏng và phân tử không khí (hay lực dính) là không đáng kể. Do đó, lớp bề mặt của các phân tử chất lỏng này hoạt động như một màng đàn hồi. Lớp bề mặt của các phân tử chất lỏng bị căng do không có đủ lực hút để cân bằng lực kết dính tác dụng lên chúng, do đó điều kiện này được gọi là sức căng bề mặt.
Hình 01: Lực hút lên các phân tử chất lỏng trong bề mặt chất lỏng
Công thức tính lực căng bề mặt
Sức căng bề mặt (γ)=F / d
Ở đây, F là lực bề mặt và d là độ dài mà lực bề mặt tác dụng lên. Do đó, phép đo sức căng bề mặt được cho bằng đơn vị N / m (Newton trên mét). Nó là đơn vị SI để đo sức căng bề mặt.
Hành động mao dẫn là gì?
Hoạt động của mao dẫn là khả năng chất lỏng chảy trong không gian hẹp mà không cần sự hỗ trợ hoặc đối nghịch với các lực bên ngoài như trọng lực. Nó có thể được quan sát như chất lỏng hút qua một ống mao dẫn theo hướng lên trên.
Hiện tượng mao dẫn xảy ra do lực liên phân tử giữa các phân tử chất lỏng và bề mặt của ống mao dẫn. Do đó, nó xảy ra do lực bám dính. Khi đường kính của ống đủ nhỏ, chất lỏng dâng lên qua ống do cả lực dính và lực dính. Lực kết dính (lực hút giữa các phân tử giống nhau) làm cho các phân tử bị kéo lên trên.
Khi đặt một ống mao dẫn trong chất lỏng, một mặt khum được hình thành ở mép ống. Sau đó, do lực dính giữa các phân tử chất lỏng và thành ống, chất lỏng được kéo lên cho đến khi lực hấp dẫn tác dụng lên lượng chất lỏng đó đủ thắng lực dính. Sau đó, các phân tử chất lỏng được kéo lên do sự kết dính.
Hình 02: Hành động mao dẫn - Mô hình
Hoạt động mao dẫn là phổ biến ở các loài thực vật. Mạch xylem là những ống mao dẫn có thể hút nước với các chất dinh dưỡng hòa tan lên trên. Điều này đáp ứng yêu cầu về nước và chất dinh dưỡng của cành và lá của những cây lớn.
Mối quan hệ giữa Lực căng bề mặt và Hoạt động của mao mạch là gì?
Tác động của ống mao dẫn tạo ra một cột chất lỏng trong ống mao dẫn. Chiều cao của cột chất lỏng có thể được xác định theo phương trình dưới đây.
Công thức tính chiều cao của cột chất lỏng
h=2γcosθ / ρgr
Trong này,
- h là chiều cao của cột chất lỏng,
- γ là sức căng bề mặt của chất lỏng (đơn vị là N / m),
- θ là góc tiếp xúc giữa chất lỏng và thành ống,
- ρ là khối lượng riêng của chất lỏng, g là gia tốc do trọng lực (đơn vị là Kg / m3),
- r là bán kính của ống (m).
Sự khác biệt giữa Lực căng bề mặt và Hoạt động của mao mạch là gì?
Căng thẳng bề mặt so với hành động mao dẫn |
|
| Sức căng bề mặt là hiện tượng bề mặt của chất lỏng, nơi chất lỏng tiếp xúc với chất khí, hoạt động giống như một tấm đàn hồi mỏng. | Hoạt động của mao dẫn là khả năng chất lỏng chảy trong không gian hẹp mà không cần sự hỗ trợ của hoặc thậm chí chống lại các lực bên ngoài như trọng lực. |
| Lý thuyết | |
| Sức căng bề mặt là lực trên bề mặt của chất lỏng tiếp xúc với không khí. | Hoạt động của mao dẫn là dòng chảy của chất lỏng chống lại ngoại lực mà không cần bất kỳ sự hỗ trợ nào. |
| Đo lường | |
| Sức căng bề mặt được đo bằng lực tác dụng lên một độ dài nhất định của chất lỏng được cho bởi đơn vị N / m (Newton trên mét). | Hoạt động của mao dẫn được đo bằng chiều cao của cột chất lỏng được kéo lên trên, so với trọng lực được đưa ra bởi đơn vị m (mét). |
Tóm tắt - Căng thẳng bề mặt và hoạt động mao dẫn
Sức căng bề mặt và hoạt động của mao dẫn là hai loại tính chất vi mô của chất lỏng. Sự khác biệt giữa sức căng bề mặt và hoạt động của mao quản là ở chỗ, sức căng bề mặt được đo bằng lực tác dụng lên một chiều dài nhất định của chất lỏng được cho bởi đơn vị N / m (Newton trên mét) trong khi tác động của mao dẫn được đo bằng chiều cao của cột chất lỏng. được kéo lên trên, chống lại lực hấp dẫn cho bởi đơn vị m (mét).
