मुख्य अंतर - सतह तनाव बनाम केशिका क्रिया
पृष्ठ तनाव और केशिका क्रिया तरल पदार्थों के भौतिक गुण हैं। वे तरल पदार्थों के मैक्रोस्कोपिक गुण हैं। सतह तनाव और केशिका क्रिया के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि, सतह तनाव को इकाई N / m (न्यूटन प्रति मीटर) द्वारा दिए गए तरल की एक निश्चित लंबाई पर लगाए गए बल के रूप में मापा जाता है जबकि केशिका क्रिया को तरल स्तंभ की ऊंचाई के रूप में मापा जाता है। जो इकाई m (मीटर) द्वारा दिए गए गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध ऊपर की ओर खींचा जाता है।
सतह तनाव क्या है?
पृष्ठ तनाव एक घटना है जिसमें एक तरल की सतह, जहां तरल गैस के संपर्क में है, एक पतली लोचदार शीट की तरह कार्य करता है।सतही तनाव शब्द का प्रयोग केवल तभी किया जाता है जब द्रव गैस के संपर्क में होता है (उदा: जब सामान्य वातावरण के लिए खोला जाता है)। शब्द "इंटरफ़ेस तनाव" का प्रयोग दो तरल के बीच की परत के लिए किया जाता है।
विभिन्न रासायनिक प्रजातियों के बीच आकर्षण के कारण तरल अणु आपस में जुड़ जाते हैं। तरल की सतह में तरल अणु तरल के बीच में अणुओं द्वारा आकर्षित होते हैं। यह एक प्रकार का सामंजस्य है। लेकिन तरल अणुओं और वायु अणुओं (या चिपकने वाले बलों) के बीच आकर्षण नगण्य है। इसलिए, तरल अणुओं की यह सतह परत एक लोचदार झिल्ली के रूप में कार्य करती है। तरल अणुओं की सतह परत तनाव में होती है क्योंकि उन पर कार्य करने वाले संयोजी बलों को संतुलित करने के लिए पर्याप्त आकर्षण बल नहीं होते हैं, इस प्रकार इस स्थिति को सतह तनाव कहा जाता है।
चित्र 01: द्रव की सतह में तरल अणुओं पर आकर्षण बल
भूतल तनाव की गणना के लिए सूत्र
सतह तनाव (γ)=एफ/डी
यहाँ, F सतह बल है और d वह लंबाई है जिस पर सतह बल कार्य करता है। अत: पृष्ठ तनाव की माप इकाई N/m (न्यूटन प्रति मीटर) द्वारा दी जाती है। यह पृष्ठ तनाव को मापने की SI इकाई है।
केशिका क्रिया क्या है?
केशिका क्रिया गुरुत्वाकर्षण जैसी बाहरी शक्तियों की सहायता या विरोध के बिना संकीर्ण स्थानों में तरल के प्रवाह की क्षमता है। इसे ऊपर की दिशा में एक केशिका ट्यूब के माध्यम से तरल ड्राइंग के रूप में देखा जा सकता है।
केशिका क्रिया तरल अणुओं और केशिका नली की सतह के बीच अंतर-आणविक बलों के कारण होती है। इसलिए, यह आसंजन बलों के कारण होता है। जब ट्यूब का व्यास पर्याप्त रूप से छोटा होता है, तो चिपकने वाला और चिपकने वाला दोनों बलों के कारण तरल ट्यूब के माध्यम से ऊपर उठता है।संयोजक बल (समान अणुओं के बीच आकर्षण बल) अणुओं को ऊपर की ओर खींचने का कारण बनते हैं।
जब एक केशिका ट्यूब को तरल में रखा जाता है, तो ट्यूब के किनारे पर एक मेनिस्कस बनता है। फिर, तरल अणुओं और ट्यूब की दीवार के बीच आसंजन बलों के कारण, तरल को तब तक खींचा जाता है जब तक कि तरल की उस मात्रा पर गुरुत्वाकर्षण बल कार्य करने के लिए चिपकने वाले बल को दूर करने के लिए पर्याप्त न हो। तब तरल अणु सामंजस्य के कारण ऊपर खींचे जाते हैं।
चित्र 02: केशिका क्रिया - एक मॉडल
पौधों में केशिका क्रिया आम है। जाइलम वाहिकाएं केशिका नलिकाएं होती हैं जो घुले हुए पोषक तत्वों के साथ पानी को ऊपर की ओर खींच सकती हैं। यह बड़े पौधों की शाखाओं और पत्तियों द्वारा पानी और पोषक तत्वों की आवश्यकता को पूरा करता है।
सतह तनाव और केशिका क्रिया के बीच क्या संबंध है?
केशिका क्रिया केशिका ट्यूब में एक तरल स्तंभ बनाती है। तरल स्तंभ की ऊंचाई नीचे दिए गए समीकरण द्वारा निर्धारित की जा सकती है।
तरल स्तंभ की ऊंचाई की गणना के लिए सूत्र
h=2γcosθ / gr
इसमें
- h तरल स्तंभ की ऊंचाई है,
- γ द्रव का पृष्ठ तनाव है (इकाई N/m है),
- θ तरल और ट्यूब की दीवार के बीच संपर्क कोण है,
- ρ तरल का घनत्व है, g गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है (इकाई Kg/m3),
- r ट्यूब की त्रिज्या (m) है।
सतह तनाव और केशिका क्रिया के बीच अंतर क्या है?
सतह तनाव बनाम केशिका क्रिया |
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| पृष्ठ तनाव एक घटना है जिसमें एक तरल की सतह, जहां तरल गैस के संपर्क में है, एक पतली लोचदार शीट की तरह कार्य करता है। | केशिका क्रिया गुरुत्वाकर्षण जैसी बाहरी शक्तियों की सहायता के बिना, या यहां तक कि विरोध के बिना संकीर्ण स्थानों में तरल के प्रवाह की क्षमता है। |
| सिद्धांत | |
| सतह तनाव हवा के संपर्क में आने वाले तरल की सतह पर लगने वाला बल है। | केशिका क्रिया बिना किसी सहायता के किसी बाहरी बल के विरुद्ध द्रव का प्रवाह है। |
| माप | |
| सतह तनाव को इकाई N/m (न्यूटन प्रति मीटर) द्वारा दिए गए तरल की एक निश्चित लंबाई पर लागू बल के रूप में मापा जाता है। | केशिका क्रिया को इकाई m (मीटर) द्वारा दिए गए गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध ऊपर की ओर खींचे गए तरल स्तंभ की ऊंचाई के रूप में मापा जाता है। |
सारांश - भूतल तनाव बनाम केशिका क्रिया
पृष्ठ तनाव और केशिका क्रिया तरल पदार्थ के दो प्रकार के सूक्ष्म गुण हैं। सतह तनाव और केशिका क्रिया के बीच का अंतर यह है कि, सतह तनाव को इकाई N/m (न्यूटन प्रति मीटर) द्वारा दिए गए तरल की एक निश्चित लंबाई पर लगाए गए बल के रूप में मापा जाता है, जबकि केशिका क्रिया को तरल स्तंभ की ऊंचाई के रूप में मापा जाता है। इकाई m (मीटर) द्वारा दिए गए गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध ऊपर की ओर खींचा जाता है।
