सरफेस टेंशन बनाम सरफेस एनर्जी
सतह तनाव और सतह ऊर्जा भौतिकी में चर्चा की जाने वाली दो बहुत ही महत्वपूर्ण अवधारणाएं हैं। सतह तनाव और सतह ऊर्जा की अवधारणाओं का व्यापक रूप से द्रव यांत्रिकी, द्रव गतिकी, वायुगतिकी और विभिन्न अन्य क्षेत्रों जैसे क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। सतह तनाव एक तरल के सतह अणुओं पर शुद्ध अंतर-आणविक बल है। सतही ऊर्जा इन बंधों की प्रासंगिक ऊर्जा है। इस लेख में, हम चर्चा करने जा रहे हैं कि सतह तनाव और सतह ऊर्जा क्या हैं, उनके अनुप्रयोग, सतह तनाव और सतह ऊर्जा की परिभाषा, उनकी समानताएं, और अंत में सतह तनाव और सतह ऊर्जा के बीच अंतर।
भूतल तनाव
एक सजातीय तरल पर विचार करें। द्रव के मध्य भाग में प्रत्येक अणु में ठीक उसी मात्रा में बल होता है जो इसे हर तरफ खींचता है। आसपास के अणु केंद्रीय अणु को हर दिशा में समान रूप से खींच रहे हैं। अब एक सतह अणु पर विचार करें। इसमें केवल तरल की ओर कार्य करने वाले बल होते हैं। वायु-तरल चिपकने वाली ताकतें तरल-तरल चिपकने वाली ताकतों जितनी मजबूत नहीं होती हैं। तो, सतह के अणु तरल के केंद्र की ओर आकर्षित हो जाते हैं, जिससे अणुओं की एक पैक परत बन जाती है। अणुओं की यह सतह परत तरल पर एक पतली फिल्म के रूप में कार्य करती है।
अगर हम एक वाटर स्ट्राइडर का वास्तविक जीवन का उदाहरण लेते हैं, तो यह इस पतली फिल्म का उपयोग खुद को पानी की सतह पर रखने के लिए करता है। यह इस सतह परत पर सरकता है। यदि यह इस सतह परत के लिए नहीं होता, तो यह तुरंत डूब जाता।
सतह तनाव को सतह पर खींची गई एक इकाई लंबाई रेखा के लंबवत सतह के समानांतर बल के रूप में परिभाषित किया गया है।सतह तनाव की इकाइयाँ Nm-1 सतह तनाव को प्रति इकाई क्षेत्र ऊर्जा के रूप में भी परिभाषित किया जाता है। यह सतह तनाव को नई इकाइयाँ भी देता है Jm-2 दो अमिश्रणीय तरल पदार्थों के बीच होने वाले सतही तनाव को इंटरफेसियल तनाव के रूप में जाना जाता है।
सतह ऊर्जा
सतह ऊर्जा और सतह तनाव दो परस्पर जुड़ी अवधारणाएं हैं। एक द्रव की सतह पर अणु केंद्र में अणुओं की तुलना में असंतुलित अंतर-आणविक बलों के कारण पैक होते हैं। इसका मतलब है कि एक तरल की सतह पर उच्च ऊर्जा घनत्व होता है।
सतह ऊर्जा को सामग्री के थोक और सामग्री की सतह के बीच ऊर्जा अंतर के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। सतह ऊर्जा को प्रति इकाई सतह क्षेत्र में सतह ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया गया है। प्रति इकाई क्षेत्र सतह ऊर्जा मापा सतह तनाव के समान है। सतह ऊर्जा की इकाइयाँ हैं Jm-2 जब सतह ऊर्जा एक बाहरी स्रोत द्वारा प्रदान की जाती है, तो तरल को बुदबुदाहट कहा जाता है।
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