Dallimi kryesor – Tensioni sipërfaqësor kundrejt veprimit kapilar
Tensioni sipërfaqësor dhe veprimi kapilar janë veti fizike të substancave të lëngshme. Ato janë veti makroskopike të lëngjeve. Dallimi kryesor midis tensionit sipërfaqësor dhe veprimit kapilar është se, tensioni sipërfaqësor matet si forca e aplikuar në një gjatësi të caktuar të lëngut të dhënë nga njësia N/m (Njuton për metër) ndërsa veprimi kapilar matet si lartësia e kolonës së lëngshme. që tërhiqet lart, kundrejt gravitetit të dhënë nga njësia m (metër).
Çfarë është Tensioni Sipërfaqësor?
Tensioni sipërfaqësor është një fenomen në të cilin sipërfaqja e një lëngu, ku lëngu është në kontakt me gazin, vepron si një fletë e hollë elastike. Termi tension sipërfaqësor përdoret vetëm kur lëngu është në kontakt me një gaz (p.sh. kur hapet në atmosferën normale). Termi "tensioni i ndërfaqes" përdoret për shtresën midis dy lëngjeve.
Tërheqjet midis llojeve të ndryshme kimike bëjnë që molekulat e lëngshme të bashkohen së bashku. Molekulat e lëngshme në sipërfaqen e lëngut tërhiqen nga molekulat në mes të lëngut. Ky është një lloj kohezioni. Por tërheqja midis molekulave të lëngshme dhe molekulave të ajrit (ose forcat ngjitëse) janë të papërfillshme. Prandaj, kjo shtresë sipërfaqësore e molekulave të lëngshme vepron si një membranë elastike. Shtresa sipërfaqësore e molekulave të lëngshme është nën tension sepse nuk ka forca të mjaftueshme tërheqëse për të balancuar forcat kohezive që veprojnë mbi to, kështu që kjo gjendje quhet tension sipërfaqësor.
Figura 01: Forcat tërheqëse në molekulat e lëngëta në sipërfaqen e lëngut
Formula për llogaritjen e tensionit sipërfaqësor
Tensioni sipërfaqësor (γ)=F/d
Këtu, F është forca sipërfaqësore dhe d është gjatësia përgjatë së cilës forca sipërfaqësore vepron. Prandaj, matja e tensionit sipërfaqësor jepet nga njësia N/m (Njuton për metër). Është njësia SI për matjen e tensionit sipërfaqësor.
Çfarë është Veprimi Kapilar?
Veprimi kapilar është aftësia e një lëngu për të rrjedhur në hapësira të ngushta pa ndihmën ose në kundërshtim me forcat e jashtme si graviteti. Mund të vërehet si tërheqje e lëngshme përmes një tubi kapilar në drejtim lart.
Veprimi kapilar ndodh për shkak të forcave ndërmolekulare midis molekulave të lëngshme dhe sipërfaqes së tubit kapilar. Prandaj, ndodh për shkak të forcave ngjitëse. Kur diametri i tubit është mjaft i vogël, lëngu ngrihet përmes tubit për shkak të forcave ngjitëse dhe kohezive. Forcat kohezive (forcat tërheqëse ndërmjet molekulave të ngjashme) bëjnë që molekulat të tërhiqen lart.
Kur një tub kapilar vendoset në një lëng, një menisk formohet në skajin e tubit. Pastaj, për shkak të forcave ngjitëse midis molekulave të lëngut dhe murit të tubit, lëngu tërhiqet lart derisa forca gravitacionale që vepron në atë sasi të lëngut të mjaftojë për të kapërcyer forcën ngjitëse. Pastaj molekulat e lëngëta tërhiqen lart për shkak të kohezionit.
Figura 02: Veprimi kapilar – një model
Veprimi kapilar është i zakonshëm midis bimëve. Enët Xylem janë tuba kapilar që mund të tërheqin ujë me lëndë ushqyese të tretura lart. Kjo plotëson kërkesën për ujë dhe lëndë ushqyese nga degët dhe gjethet e bimëve të mëdha.
Cila është marrëdhënia ndërmjet tensionit sipërfaqësor dhe veprimit kapilar?
Veprimi kapilar krijon një kolonë të lëngshme në një tub kapilar. Lartësia e kolonës së lëngshme mund të përcaktohet nga ekuacioni i dhënë më poshtë.
Formula për llogaritjen e lartësisë së kolonës së lëngshme
h=2γcosθ / ρgr
Në këtë,
- h është lartësia e kolonës së lëngshme,
- γ është tensioni sipërfaqësor i lëngut (njësia është N/m),
- θ është këndi i kontaktit ndërmjet lëngut dhe murit të tubit,
- ρ është dendësia e lëngut, g është nxitimi për shkak të gravitetit (njësia është Kg/m3),
- r është rrezja e tubit (m).
Cili është ndryshimi midis tensionit sipërfaqësor dhe veprimit kapilar?
Tensioni sipërfaqësor kundrejt veprimit kapilar |
|
| Tensioni sipërfaqësor është një fenomen në të cilin sipërfaqja e një lëngu, ku lëngu është në kontakt me gazin, vepron si një fletë elastike e hollë. | Veprimi kapilar është aftësia e një lëngu për të rrjedhur në hapësira të ngushta pa ndihmën, apo edhe në kundërshtim me forcat e jashtme si graviteti. |
| Teori | |
| Tensioni sipërfaqësor është forca në sipërfaqen e një lëngu të ekspozuar ndaj ajrit. | Veprimi kapilar është rrjedha e një lëngu kundër një force të jashtme pa asnjë ndihmë. |
| Matje | |
| Tensioni sipërfaqësor matet si forca e aplikuar në një gjatësi të caktuar të lëngut të dhënë nga njësia N/m (Njuton për metër). | Veprimi kapilar matet si lartësia e kolonës së lëngshme që tërhiqet lart, kundrejt gravitetit të dhënë nga njësia m (metër). |
Përmbledhje – Tensioni sipërfaqësor kundrejt veprimit kapilar
Tensioni sipërfaqësor dhe veprimi kapilar janë dy lloje të vetive mikroskopike të lëngjeve. Dallimi midis tensionit sipërfaqësor dhe veprimit kapilar është se, tensioni sipërfaqësor matet si forca e aplikuar në një gjatësi të caktuar të lëngut të dhënë nga njësia N/m (Njuton për metër) ndërsa veprimi kapilar matet si lartësia e kolonës së lëngshme që është tërhequr lart, kundrejt gravitetit të dhënë nga njësia m (metër).
