Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Sức căng bề mặt”
n r2.5.2) (Bot: Thêm simple:Surface tension |
Thêm liên kết siêu văn bản khả dụng Thẻ: Soạn thảo trực quan Sửa đổi di động Sửa đổi từ trang di động |
||
(Không hiển thị 33 phiên bản của 24 người dùng ở giữa) | |||
Dòng 1: | Dòng 1: | ||
[[Hình:Water drop 001.jpg| nhỏ|240px|Một giọt [[nước]] dội lên, hiện tượng này tạo ra do sức căng bề mặt của nước.]] |
|||
[[Tập tin:2006-01-15 coin on water.jpg|nhỏ|240px|Một đồng xu nổi trong cốc nước nhờ hiện tượng sức căng bề mặt]] |
[[Tập tin:2006-01-15 coin on water.jpg|nhỏ|240px|Một đồng xu nổi trong cốc nước nhờ hiện tượng sức căng bề mặt]] |
||
{{Cơ học môi trường liên tục}} |
|||
'''Sức căng bề mặt''' (còn gọi là '''năng lượng bề mặt''' hay '''ứng suất bề mặt''', thường viết tắt là '''σ''' hay '''γ''' hay ''T'') hiểu một cách nôm na là đại lượng đánh giá độ đàn hồi hay độ bền của mặt liên diện giữa hai pha. Tính đàn hồi của mặt lên diện giữa hai pha có được trên cơ sở [[lực hút phân tử]] trong mỗi pha và giữa các phân tử của hai [[Pha (vật chất)|pha]] tiếp giáp mặt liên diện. |
|||
Ví dụ tại bề mặt liên diện giữa hai pha: nước (pha lỏng) và không khí (pha khí), sức căng ở bề mặt giọt nước và không khí được hình thành do lực hút giữa các phân tử nước mạnh hơn nhiều lực hút giữa chúng và các phân tử khí cũng như lực hút giữa các phân tử khí với nhau. Do đó giọt nước trong không khí ''có xu hướng co cụm lại sao cho diện tích bề mặt nhỏ nhất có thể''. Nếu độ lớn của lực trọng trường nhỏ hơn, các lực xung quanh giọt nước sẽ cân bằng và nó sẽ có hình cầu. |
|||
Các phân tử trong chất lỏng luôn chịu ảnh hưởng của các [[lực phân tử]] từ các phân tử xung quanh. Với các phân tử nằm ở giữa chất lỏng, chúng được bao quanh một cách [[đối xứng]] bởi các phân tử chất lỏng cùng loại khác, nên lực tổng cộng được cân bằng thành 0. Ở bề mặt, một bên các phân tử bị các phân tử cùng loại tương tác với lực khác bên kia do các phân tử khác loại. Lực tổng cộng có thể kéo phân tử bề mặt vào bên trong chất lỏng, như trường hợp bề mặt giọt [[nước]] trong [[không khí]], hay đẩy nó ra phía ngược lại, như trường hợp giọt nước bám vào thành ống [[mao dẫn]]. |
|||
'''HIện tượng dính ướt và không dính ướt:''' |
|||
⚫ | |||
Hiện tượng dính ướt xảy ra khi có sự tiếp xúc giữa 3 pha: hai pha lỏng (hoặc một pha lỏng và một pha khí) trên bề mặt pha rắn. Ví dụ khi giọt nước nằm trên một bề mặt rắn ưa nước, do lực hút giữa các phân tử ở bề mặt rắn với các phân tử nước lớn hơn nhiều lực hút giữa các phân tử nước với nhau, giọt nước sẽ có xu hướng trải ra tăng diện tích mặt liên diện giữa nước và pha rắn. Bề mặt rắn càng ưa nước thì diện tích nước trải ra càng lớn. Có thể quan sát hiện tượng này trên một số chảo chống dính. Ngược lại nếu một giọt nước (pha lỏng) nằm trên bề mặt rắn không ưa nước (pha rắn), nó sẽ có xu hướng co cụm lại sao cho diện tích bề mặt liên diện nước-không khí (pha khí) và diện tích mặt liên diện nước-bề mặt rắn nhỏ nhất có thể. Chúng ta có thể dễ dàng quan sát hiện tượng này khi nhìn những giọt sương trên lá vào buổi sáng. Một trong những bề mặt không ưa nước dễ nhận thấy là bề mặt lá sen và lá khoai. |
|||
⚫ | |||
Sức căng bề mặt được định nghĩa là [[lực]] căng trên một [[đơn vị đo|đơn vị]] [[chiều dài]] cắt ngang bề mặt. Trong [[hệ đo lường quốc tế]], sức căng bề mặt được đo bằng [[Newton]] trên [[mét]] (N·m<sup>-1</sup>). |
|||
'''Hiện tượng mao dẫn:''' |
|||
⚫ | |||
Khi cắm ống mao quản (làm bằng vật liệu ưa nước) vào nước chúng ta cũng có hệ 3 pha gồm: nước (pha lỏng), thành ống mao quản (pha rắn) và không khí (pha khí). Tại mặt liên diện giữa nước và thành ống mao quản, nước sẽ có xu hướng dâng lên, trải ra làm tăng diện tích mặt liên diện hai pha. Tại mặt liên diện giữa nước và không khí, lực hút giữa các phân tử nước mạnh hơn so với giữa nước và không khí làm cho nước có xu hướng co cụm giảm diện tích liên diện, giúp mực nước nâng lên gần bằng với các phân tử nước ở gần thành ống mao quản. Mao quản có đường kính càng nhỏ, vật liệu thành ống mao quản càng ưa nước, áp suất trong pha khí càng thấp, lực trọng trường càng yếu thì mực nước càng dâng cao. Thực tế trong cốc nước bình thường có đường kính tương đối lớn mực nước ở thành cốc cũng vẫn cao hơn so với mực nước ở xa thành nhưng bằng mắt thường khó có thể nhận ra. |
|||
Nhiều khi sức căng bề mặt của một chất lỏng được xác định tại một điều kiện nhất định ([[nhiệt độ]], [[áp suất]], ...) khi bề mặt tiếp xúc với [[chân không]]. Sức căng bề mặt của chất lỏng thay đổi theo nhiệt độ; đối với nhiều chất lỏng, sức căng bề mặt giảm khi nhiệt độ tăng. Khi bề mặt là tiếp giáp giữa hai chất lỏng khác nhau, sức căng bề mặt tổng cộng bằng hiệu ([[cộng véctơ]]) của sức căng bề mặt từng chất lỏng. |
|||
⚫ | Sức căng bề mặt và hiện tượng mao dẫn đã giúp giải thích một số quá trình như nước vận chuyển từ [[rễ]] lên đến [[lá]], tại sao [[nhện nước]] bò trên mặt nước, trạng thái cân bằng của [[nhũ tương]] cũng như tác dụng tẩy rửa của [[xà phòng]] nói riêng hay hoạt tính nói chung của [[chất hoạt động bề mặt|chất hoạt hóa bề mặt]],... |
||
⚫ | |||
⚫ | Sức căng bề mặt giữa hai pha là [[công cơ học]] thực hiện khi lực căng làm cho [[diện tích]] mặt liên diện thay đổi một đơn vị diện tích. Như vậy nó cũng là [[mật độ|mật độ diện tích]] của [[năng lượng]]; ý nghĩa này mang lại tên gọi năng lượng bề mặt cho đại lượng vật lý này. Như vậy, trong hệ đo lường quốc tế, đơn vị đo sức căng bề mặt tương đương [[Joule|Jun]] trên [[mét vuông]]. |
||
Sức căng bề mặt giữa hai pha phụ thuộc vào tính chất các phân tử của từng pha và các điều kiện môi trường như nhiệt độ, áp suất... |
|||
== Phương pháp đo == |
== Phương pháp đo == |
||
Dòng 24: | Dòng 32: | ||
== Xem thêm == |
== Xem thêm == |
||
* [[ |
* [[Hiện tượng mao dẫn]] |
||
* [[Độ nhớt]] |
* [[Độ nhớt]] |
||
==Tham khảo== |
|||
{{tham khảo}} |
|||
== Liên kết ngoài == |
== Liên kết ngoài == |
||
{{ |
{{thể loại Commons|Surface tension}} |
||
* {{TĐBKVN|23513}} |
|||
* [http://www.kruss.info/techniques/surface_tension_e.html Theory of surface tension measurements] |
|||
* {{Britannica|575080|Surface tension (physics)}} |
|||
* [http://dictionary.bachkhoatoanthu.gov.vn/default.aspx?param=168AaWQ9MjQyMzgmZ3JvdXBpZD0ma2luZD1zdGFydCZrZXl3b3JkPXM=&page=12 Sức căng bề mặt-BKTTVN] |
|||
* [http://www.kruss.info/techniques/surface_tension_e.html Theory of surface tension measurements] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090127024729/http://kruss.info/techniques/surface_tension_e.html |date = ngày 27 tháng 1 năm 2009}} |
|||
{{Kiểm soát tính nhất quán}} |
|||
{{Cơ học chất lưu}} |
|||
{{Ao}} |
|||
{{Dược học, sinh lý học và vật lý học của môn lặn}} |
|||
{{Vật lý}} |
|||
[[Thể loại:Sức căng bề mặt|*]] |
[[Thể loại:Sức căng bề mặt|*]] |
||
[[Thể loại:Cơ học chất lưu]] |
[[Thể loại:Cơ học chất lưu]] |
||
[[Thể loại:Lực điện từ]] |
[[Thể loại:Lực điện từ]] |
||
[[Thể loại:Khái niệm vật lý]] |
|||
[[Thể loại:Lực tương tác giữa các phân tử]] |
|||
{{Liên kết chọn lọc|hu}} |
|||
[[Thể loại:Động lực học chất lưu]] |
|||
{{Liên kết bài chất lượng tốt|en}} |
|||
{{Liên kết chọn lọc|ro}} |
|||
[[ar:توتر سطحي]] |
|||
[[id:Tegangan permukaan]] |
|||
[[zh-min-nan:Piáu-bīn tiong-la̍t]] |
|||
[[bs:Površinski napon]] |
|||
[[bg:Повърхностно напрежение]] |
|||
[[ca:Tensió superficial]] |
|||
[[cs:Povrchové napětí]] |
|||
[[da:Overfladespænding]] |
|||
[[de:Oberflächenspannung]] |
|||
[[et:Pindpinevus]] |
|||
[[el:Επιφανειακή τάση]] |
|||
[[en:Surface tension]] |
|||
[[es:Tensión superficial]] |
|||
[[eo:Surfaca tensio]] |
|||
[[fa:کشش سطحی]] |
|||
[[fr:Tension superficielle]] |
|||
[[gl:Tensión superficial]] |
|||
[[ko:표면장력]] |
|||
[[hi:पृष्ठ तनाव]] |
|||
[[it:Tensione superficiale]] |
|||
[[he:מתח פנים]] |
|||
[[kk:Беттік керіліс]] |
|||
[[ht:Tansyon sifas]] |
|||
[[hu:Felületi feszültség]] |
|||
[[ml:പ്രതലബലം]] |
|||
[[nl:Oppervlaktespanning]] |
|||
[[ja:表面張力]] |
|||
[[no:Overflatespenning]] |
|||
[[pl:Napięcie powierzchniowe]] |
|||
[[pt:Tensão superficial]] |
|||
[[ro:Tensiune superficială]] |
|||
[[ru:Поверхностное натяжение]] |
|||
[[sq:Tensioni sipërfaqësor]] |
|||
[[simple:Surface tension]] |
|||
[[sk:Povrchové napätie]] |
|||
[[sl:Površinska napetost]] |
|||
[[sr:Površinski napon]] |
|||
[[fi:Pintajännitys]] |
|||
[[sv:Ytspänning]] |
|||
[[th:แรงตึงผิว]] |
|||
[[tr:Yüzey gerilimi]] |
|||
[[uk:Поверхневий натяг]] |
|||
[[zh:表面張力係數]] |
Bản mới nhất lúc 23:21, ngày 10 tháng 7 năm 2022
Sức căng bề mặt (còn gọi là năng lượng bề mặt hay ứng suất bề mặt, thường viết tắt là σ hay γ hay T) hiểu một cách nôm na là đại lượng đánh giá độ đàn hồi hay độ bền của mặt liên diện giữa hai pha. Tính đàn hồi của mặt lên diện giữa hai pha có được trên cơ sở lực hút phân tử trong mỗi pha và giữa các phân tử của hai pha tiếp giáp mặt liên diện.
Ví dụ tại bề mặt liên diện giữa hai pha: nước (pha lỏng) và không khí (pha khí), sức căng ở bề mặt giọt nước và không khí được hình thành do lực hút giữa các phân tử nước mạnh hơn nhiều lực hút giữa chúng và các phân tử khí cũng như lực hút giữa các phân tử khí với nhau. Do đó giọt nước trong không khí có xu hướng co cụm lại sao cho diện tích bề mặt nhỏ nhất có thể. Nếu độ lớn của lực trọng trường nhỏ hơn, các lực xung quanh giọt nước sẽ cân bằng và nó sẽ có hình cầu.
HIện tượng dính ướt và không dính ướt:
Hiện tượng dính ướt xảy ra khi có sự tiếp xúc giữa 3 pha: hai pha lỏng (hoặc một pha lỏng và một pha khí) trên bề mặt pha rắn. Ví dụ khi giọt nước nằm trên một bề mặt rắn ưa nước, do lực hút giữa các phân tử ở bề mặt rắn với các phân tử nước lớn hơn nhiều lực hút giữa các phân tử nước với nhau, giọt nước sẽ có xu hướng trải ra tăng diện tích mặt liên diện giữa nước và pha rắn. Bề mặt rắn càng ưa nước thì diện tích nước trải ra càng lớn. Có thể quan sát hiện tượng này trên một số chảo chống dính. Ngược lại nếu một giọt nước (pha lỏng) nằm trên bề mặt rắn không ưa nước (pha rắn), nó sẽ có xu hướng co cụm lại sao cho diện tích bề mặt liên diện nước-không khí (pha khí) và diện tích mặt liên diện nước-bề mặt rắn nhỏ nhất có thể. Chúng ta có thể dễ dàng quan sát hiện tượng này khi nhìn những giọt sương trên lá vào buổi sáng. Một trong những bề mặt không ưa nước dễ nhận thấy là bề mặt lá sen và lá khoai.
Hiện tượng mao dẫn:
Khi cắm ống mao quản (làm bằng vật liệu ưa nước) vào nước chúng ta cũng có hệ 3 pha gồm: nước (pha lỏng), thành ống mao quản (pha rắn) và không khí (pha khí). Tại mặt liên diện giữa nước và thành ống mao quản, nước sẽ có xu hướng dâng lên, trải ra làm tăng diện tích mặt liên diện hai pha. Tại mặt liên diện giữa nước và không khí, lực hút giữa các phân tử nước mạnh hơn so với giữa nước và không khí làm cho nước có xu hướng co cụm giảm diện tích liên diện, giúp mực nước nâng lên gần bằng với các phân tử nước ở gần thành ống mao quản. Mao quản có đường kính càng nhỏ, vật liệu thành ống mao quản càng ưa nước, áp suất trong pha khí càng thấp, lực trọng trường càng yếu thì mực nước càng dâng cao. Thực tế trong cốc nước bình thường có đường kính tương đối lớn mực nước ở thành cốc cũng vẫn cao hơn so với mực nước ở xa thành nhưng bằng mắt thường khó có thể nhận ra.
Sức căng bề mặt và hiện tượng mao dẫn đã giúp giải thích một số quá trình như nước vận chuyển từ rễ lên đến lá, tại sao nhện nước bò trên mặt nước, trạng thái cân bằng của nhũ tương cũng như tác dụng tẩy rửa của xà phòng nói riêng hay hoạt tính nói chung của chất hoạt hóa bề mặt,...
Định nghĩa
[sửa | sửa mã nguồn]Sức căng bề mặt giữa hai pha là công cơ học thực hiện khi lực căng làm cho diện tích mặt liên diện thay đổi một đơn vị diện tích. Như vậy nó cũng là mật độ diện tích của năng lượng; ý nghĩa này mang lại tên gọi năng lượng bề mặt cho đại lượng vật lý này. Như vậy, trong hệ đo lường quốc tế, đơn vị đo sức căng bề mặt tương đương Jun trên mét vuông.
Sức căng bề mặt giữa hai pha phụ thuộc vào tính chất các phân tử của từng pha và các điều kiện môi trường như nhiệt độ, áp suất...
Phương pháp đo
[sửa | sửa mã nguồn]Các phương pháp đo sức căng bề mặt bao gồm:
- Vòng Du Noüy
- Tấm Wilhelmy
- Phương pháp giọt xoay tròn
- Phương pháp giọt pêđan
- Phương pháp áp suất bọt.
- Phương pháp thể tích giọt.
Xem thêm
[sửa | sửa mã nguồn]Tham khảo
[sửa | sửa mã nguồn]Liên kết ngoài
[sửa | sửa mã nguồn]- Sức căng bề mặt tại Từ điển bách khoa Việt Nam
- Surface tension (physics) tại Encyclopædia Britannica (tiếng Anh)
- Theory of surface tension measurements Lưu trữ 2009-01-27 tại Wayback Machine