پدیده کشش سطحی

 پدیده کشش سطحی 

 ترجمه: اصغر ناصری - آبان ١٣٨٨ 

نیروی چسبندگی بین مولکول‌های آب مسئول پدیده ای است که به نام کشش سطحی می‌شناسیم.  مولکولهای واقع در سطح آب، مولکولهایی مشابه در تمامی اطراف خود ندارند و در نتیجه به مولکولهای دیگر  واقع در سطح، بسیار محکم تر جذب می شوند.  این پدیده یک فیلم سطحی ایجاد می کند که حرکت اجسام بر سطح آب را مشکل تر از حرکت در حالت غوطه ور می نماید. 

 

کشش سطحی بر حسب دین بر سانتی متر dynes/cm محاسبه می شود، یعنی نیروی لازم بر حسب دین برای پاره کردن فیلمی از آب به طول ١ سانتی متر. هم چنین می‌توان آنرا بر حسب انرژی سطحی بر حسب ارگ erg بر حسب سانتی متر مربع اندازه گیری کرد. آب در ٢٠ درجه سانتی گراد دارای کشش سطحی معادل 72.8 دین بر سانتی متر است. در مقام مقایسه، الکل در 22.3 درجه و جیوه در 465 درجه سانتی گراد چنین کشش سطحی دارند.

کشش سطحی آب، کشش دیواره‌ای لازم برای شکل گیری حباب های نازک را فراهم می کند. تمایل طبیعی به کاستن از کشش دیواره ای تا حداقل مقدار ممکن، حباب ها را به شکل کروی در می آورد (قانون لاپلاس).

 

اختلاف فشار بین درون و برون حباب به کشش سطحی و شعاع حباب بستگی دارد. این رابطه را می توان با به تصور در آوردن حباب به شکل دو نیمکره بدست آورد. فشار داخلی که تمایل به جدایش دو نیمکره دارد با کشش سطحی که پیرامون محیط دایره عمل می کند، متعادل می شود.

برای یک حباب، رابطه بین فشارهای داخلی و خارجی و کشش سطحی به صورت زیر است:

 

منبع اصلی: 

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/surten.html