מקדם מתח הפנים של הנוזל -זהו ערך המאפיין במדויק את יכולתו של נוזל להקטין ואשר נמדד על ידי כוח מתח הפנים, המשפיע על אורך היחידה של הקו הממוקם על פני השטח של הנוזל. במקרה זה, אם גודלו של אורך הגבול של הנוזל ייקרא כ l, וכוח המתח של הסרט, הפועל במעבר זה, הוא F, כך שערך מקדם המתח של פני השטח יהיה:
σ = F / l
שם מקדם המתח של פני השטח מתבטא ב- N / m. ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך קטן יותר הערך σ עבור נוזלים טהורים.
תוצאה של אסימטריה של כוחות מולקולרייםהאינטראקציה של שכבת המעבר עם המולקולות המקיפות אותם היא הרעיון של קיומם של כוחות נורמליים וממשיים ביחס לממשק. לכוחות אלו יש השפעה משמעותית על מולקולות שכבת המעבר. הם הכוחות של לחץ מולקולרי ומתח פני השטח בין השלבים.
התלות של מקדם σ על נוכחות של זיהומים שונים
מקדם מתח פני השטח ישירותקשור לכוחות של אינטראקציה מולקולרית ויכול לקבל מגוון רחב של ערכים עבור נוזלים שונים. עבור נוזלים שמתאדים היטב (אלכוהול, בנזין, אתר), מתח הפנים אינו גבוה כמו עבור נוזלים שאינם נדיפים. ראשית, שמים את הרשת על ההידרומטר, ואז מורידים אותה למים. בשל הרשת הצפופה, ההידרומטר יוחזק בעומק מסוים. לאחר מכן, עליך להפיל מעט אתר על הרשת, ולאחר מכן הידרומטר יעלה מיד מהמים.
מקדם מתח הפנים של מים קשורעם כמה זיהומים יש במים. על פני המים מניחים רסיס קטן מגפרור. לאחר מכן, חתיכת סבון יורדת למים. לאחר פרק זמן מסוים, ניתן יהיה לצפות מהסבון בתנועת הרסיסים לקצה הכלי. כתוצאה מכך, אנו יכולים להסיק שניתן להפחית את מקדם מתח הפנים באמצעות סבון. אם תוסיף חומרים פעילים ביולוגית (משחה, סבון, אבקות כביסה), אז מתח הפנים יופחת. אז אם אתה רוצה לקבל בועות, למה אנשים מוסיפים סבון?
רבים מאיתנו מאמינים כי בזכות סבוןהמעריך σ גדל. למעשה, זה רק מפחית את מתח הפנים לכשליש מערך σ של מים טהורים. יש לציין שכאשר מותחים סרט סבון, ריכוז מולקולות הסבון על פני השטח יורד, בעוד מתח הפנים עולה. לכן, בהשפעת סבון, אזורים חלשים של הבועה מתחזקים ואינם נמתחים יותר. בנוסף, הודות לסבון, המים אינם מתאדים, מה שאומר שחיי הבועה מתארכים.
עכשיו בואו נשים את החוויה הזו:לשים את סוכריות הסוכר למים. זה יגרום למקל לנוע לכיוון הסוכרייה. המסקנה ברורה: בהשפעת הסוכר מתח הפנים עולה.
כיצד לקבוע את מקדם σ דרך נימים?
כדי לבצע את הניסוי הזה, הפשוט ביותר מסוגו, צריך כמה כלים עם מים ונימים.
יש להוריד את הנימים לתוך כלי עם מים, וואז למדוד את גובה העלייה הנוזלית. לאחר מכן, מניחים נימי נוסף במי סבון, ולאחר מכן מודדים את גובה עליית הנוזל. ניתן למצוא את מקדם σ מהנוסחה המתאימה:
σ = ρgdh/4
השלב הבא הוא להשוות את מקדמי מתח הפנים של סוגים שונים של נוזלים.
