Napięcie powierzchniowe/Menisk

Przydatne kalkulatory i narzędzia

Napięcie powierzchniowe to zjawisko fizyczne występujące na styku  powierzchni cieczy z ciałem stałym, gazem lub inną cieczą, przejawiające się tym, że zachowuje się ona jak napięta sprężysta błona.

Jako wielkość fizyczną napięcie powierzchniowe definiujemy jako energię przypadającą na jednostkę powierzchni, co jest równe pracy potrzebnej do powiększenia powierzchni o tę jednostkę:

\(\sigma=\frac{\Delta W}{\Delta S} [\frac{J}{m^2}]\)

gdzie:

\(\sigma\) - napięcie powierzchniowe

\(\Delta W\)  - praca potrzebna do utworzenia powierzchni \(\Delta S \)

\(\Delta S\) - pole powierzchni

Napięcie powierzchniowe zależy od rodzaju cieczy i otaczającego środowiska, jest silnie zależne od temperatury cieczy.

Z oddziaływaniem napięcia powierzchniowego związane jest powstawanie menisku.

O kształcie menisku decyduje wzajemna relacja między siłami spójności w cieczy a siłami przylegania między cząsteczkami cieczy i cząsteczkami ciała stałego.

Rysunek poniżej przedstawia przykład menisku wypukłego, wklęsłego i płaskiego.

a) Menisk wklęsły - siły przylegania między cieczą a naczyniem są mniejsze niż siły spójności cząsteczek cieczy (\(\beta<90^0\))

b) Menisk wypukły - siły przylegania między cząsteczkami cieczy a naczyniem są większe niż siły spójności cząsteczek cieczy - swobodna powierzchnia cieczy jest wypukła (\(\beta>90^0\))

c) Menisk płaski - powierzchnia jest płaska (\(\beta=90^0\))

Może Ci się przydać: