E-učionica za učenje fizike

Arhiva za kategoriju ‘Površinski napon’

Površinski napon

Površinski napon nastaje na graničnoj površini između tečnosti i gasova kao posledica međumolekularnih sila i teži da smanji površinu tečnosti.

Na slici se vidi kako je rezultujuća sila između molekula u unutrašnjosti tečnosti jednaka nuli, što nije slučaj na površini tečnosti. Upravo je to razlog zbog kojeg nastaje sila površinskog napona koja vuče molekule sa površine vode ka unutrašnjosti i čini da se tečnost ponaša kao elastična membrana.

povrsinski napon

Molekuli tečnosti na površini i u unutrašnjosti nisu izloženi delovanju iste rezultujuće sile, slika: sr.wikipedia.org

Koeficjent površinskog napona je mera površinskog napona tečnosti.

Definiše se na dva načina:

  1. Koeficjent površinskog napona brojno je jednak sili površinskog napona po jedinici dužine granične linije tečnosti; γ=F/Δl; jedinica N/m
  2. Koeficjent površinskog napona brojno je jednak radu izvršenom pri promeni površine tečnosti za jediničnu vrednost; γ=A/ΔS; jedinica J/m2

Koeficjent površinskog napona zavisi od prirode (hemijskog sastava) tečnosti i temperature. Površinski napon opada sa povećanjem temperature.

tabela-1

Sa porastom temperature tečna tela povećavaju svoju zapreminu zbog povećanja međumolekulskih rastojanja.

Primeri površinskog napona (neke od ovih primera možete probati i sami kod kuće):

1. Na primer pokušajte da stavite novčić na površinu vode. Šta će se desiti? Novčić ostaje na površini vode baš zbog sila površinskog napona.

coin_on_water

novčić na površini vode, slika: sr.wikipedia.org

2.  Insekt male mase stoji na površini vode. Kako? Naravno, zahvaljujući sili površinskog napona

Paarung_crop

insekt na površini vode, slika: sr.wikipedia.org

3. Metalna spajalica na površini vode stoji zbog delovanja sile površinskog napona

120px-Surface_Tension_01

Metalna spajalica na površini vode, slika: sr.wikipedia.org

4. Mehurić od sapunice

soap_bubble_1

Mehurić od sapunice, savršen sferni oblik, slika: sr.wikipedia.org

5. Jutarnja rosa

92px-Dew_on_a_Equisetum_fluviatile_Luc_Viatour

Savršene sfere jutarnje rose, slika: sr.wikipedia.org

U poslednja dva primera primećujemo da tečnost formira savršene sfere. Zašto se to događa?

Zato što je za formiranje sfere potrebna najmanja moguća energija (manja nego za formiranje bilo kog drugog oblika upravo zbog najmanje površine). Na taj način „priroda štedi energiju“.

Oblak oznaka

%d bloggers like this: