کشش سطحی چیست و چگونه ایجاد می شود؟
کشش سطحی ویژگیای در مایعات است که باعث میشود لایه بیرونی آنها به صورت ورقهای کشسان عمل کند. این ویژگی ناشی از نیروهای بین مولکولی است که در سطحی از مایع رخ میدهد که با گازی مانند هوا در تماس است و در سطوح آب گریز. هر مولکول مایع از سوی مولکولهای دیگرِ مایع ربوده میشود. مولکولهایی که درون حجم مایع هستند، از همه جهت ربوده میشوند و برآیند نیروی وارد به آنها صفر است. اما مولکولهایی که در سطح مایع هستند، تنها از یک جهت از سوی دیگر مولکولها ربوده میشوند و نیروی ربایش در آن سوی مرز مایع (مثلاً از طرف مولکولهای هوا) به آنها کمتر است؛ بنابراین، به مولکولهای روی سطح مایع نیروی خالصی به سمت درون وارد میشود که این نیرو با مقاومت مایع در برابر فشرده شدن خنثی میشود.
در نتیجه، نیرویی در مایع به وجود میآید که میخواهد سطح م ایع را کم کند و به این ترتیب کشش سطحی در مایعات ایجاد میشود. این نیروهای بین مولکولی شامل نیروی واندروالسی، نیروی دگرچسبی، همچسبی و ترشوندگی است. در کل، کشش سطحی یک پدیده فیزیکی است که در مایعات رخ میدهد و به دلیل نیروهای بین مولکولی در سطح مایع ایجاد میشود. این پدیده باعث میشود لایه بیرونی مایع به صورت ورقهای کشسان عمل کند و در کاربردهای مختلفی مانند تشکیل حبابهای صابون، قطرات باران شکل کروی داشتند و روان شدن مایعات در لولههای بسیار ریز مانند رگهای خونی مورد استفاده قرار میگیرد.
کشش سطحی در مایعات چه تاثیری بر رفتار ماده دارد؟
کشش سطحی در مایعات خاصیت سطح یک مایع برای مقاومت در برابر نیروی خارجی است و باعث عمل مویرگی میشود. به همین دلیل، سطح بدنه آب مانند غشایی کشیده به نظر میرسد و آب از میان ساقه گیاهان بالا میرود و خون در عروق کوچک بدن ما جریان مییابد. همچنین، کشش سطحی در مایعات تاثیر بسیاری بر رفتار آنها دارد. برای مثال، قطرات باران شکل کروی دارند و تشکیل حبابهای کروی صابون نیز نمونههایی از اثر کشش سطحی هستند. واقعیت سریع کشش سطحی در آب ناشی از تعامل زیاد بین مولکولهای آب است که به پیوند هیدروژنی معروف است. از آن جا که مقدار کشش سطحی آب زیاد است، آب از نقطه جوش بالایی برخوردار است. در کل، کشش سطحی در مایعات یک خاصیت فیزیکی است که باعث میشود لایه بیرونی مایع به صورت ورقهای کشسان عمل کند و تاثیر بسیاری بر رفتار آنها داشته باشد.