የቁልፍ ልዩነት - የገጽታ ውጥረት vs Capillary Action
የላይኛ ውጥረት እና የካፊላሪ እርምጃ የፈሳሽ ንጥረ ነገሮች አካላዊ ባህሪያት ናቸው። የፈሳሽ ማክሮስኮፕ ባህሪያት ናቸው. በመሬት ላይ ውጥረት እና በካፒላሪ እርምጃ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የገጽታ ውጥረት የሚለካው በን / ሜትር (ኒውተን በአንድ ሜትር) በተወሰነው ፈሳሽ ርዝመት ላይ በሚተገበርበት ጊዜ ሲሆን የካፒላሪ እርምጃ የሚለካው እንደ ፈሳሽ አምድ ቁመት ነው. ወደ ላይ የሚሳለው በዩኒት m (ሜትር) ከሚሰጠው የስበት ኃይል አንጻር ነው።
Surface Tension ምንድን ነው?
የገጽታ ውጥረት የፈሳሹ ገጽታ ፈሳሹ ከጋዝ ጋር የተገናኘበት እንደ ቀጭን ላስቲክ የሚሰራበት ክስተት ነው።የወለል ውጥረት የሚለው ቃል ጥቅም ላይ የሚውለው ፈሳሹ ከጋዝ ጋር ሲገናኝ ብቻ ነው (ለምሳሌ፡ ወደ ተለመደው ከባቢ አየር ሲከፈት)። የ"በይነገጽ ውጥረት" የሚለው ቃል በሁለት ፈሳሽ መካከል ላለው ንብርብር ጥቅም ላይ ይውላል።
በተለያዩ የኬሚካል ዝርያዎች መካከል ያለው መስህብ የፈሳሽ ሞለኪውሎች አንድ ላይ እንዲዋሃዱ ያደርጋል። በፈሳሹ ወለል ውስጥ ያሉት ፈሳሽ ሞለኪውሎች በፈሳሹ መካከል በሚገኙ ሞለኪውሎች ይሳባሉ። ይህ የመገጣጠም አይነት ነው። ነገር ግን በፈሳሽ ሞለኪውሎች እና በአየር ሞለኪውሎች (ወይም በማጣበቂያ ኃይሎች) መካከል ያለው መስህብ እዚህ ግባ የሚባል አይደለም። ስለዚህ, ይህ የላይኛው የፈሳሽ ሞለኪውሎች ንብርብር እንደ ተጣጣፊ ሽፋን ይሠራል. የፈሳሽ ሞለኪውሎች የላይኛው ሽፋን በውጥረት ውስጥ ነው ምክንያቱም የተቀናጁ ኃይሎች የሚሠሩትን ሚዛን ለመጠበቅ በቂ የመሳብ ኃይሎች ስለሌሉ ይህ ሁኔታ የገጽታ ውጥረት ይባላል።
ሥዕል 01፡ በፈሳሽ ወለል ላይ ባሉ ፈሳሽ ሞለኪውሎች ላይ የመሳብ ሃይሎች
የገጽታ ውጥረትን ለማስላት ቀመር
Surface Tension (γ)=F/d
እዚህ፣ F የወለል ኃይል ሲሆን d ደግሞ የላይኛው ኃይል የሚሠራበት ርዝመት ነው። ስለዚህ የገጽታ ውጥረትን የሚለካው በዩኒት N/m (ኒውተን በሜትር) ነው፡ የገጽታ ውጥረትን ለመለካት የSI ክፍል ነው።
የካፒታል እርምጃ ምንድነው?
Capillary እርምጃ ፈሳሽ በጠባብ ቦታዎች ላይ የመፍሰስ ችሎታ ነው ያለ እገዛ ወይም እንደ ስበት ያሉ ውጫዊ ኃይሎች። ወደላይ አቅጣጫ በካፒታል ቱቦ በኩል እንደ ፈሳሽ ሲሳል ይስተዋላል።
የካፒላሪ እርምጃ የሚከሰተው በፈሳሽ ሞለኪውሎች እና በካፒታል ቱቦ ወለል መካከል ባለው ኢንተርሞለኩላር ኃይሎች ምክንያት ነው። ስለዚህ, በማጣበቂያ ኃይሎች ምክንያት ይከሰታል. የቧንቧው ዲያሜትር በበቂ ሁኔታ ትንሽ በሚሆንበት ጊዜ ፈሳሹ በሁለቱም በማጣበቅ እና በማያያዝ ሃይሎች ምክንያት በቧንቧው ውስጥ ይወጣል.የተቀናጁ ኃይሎች (በተመሳሳይ ሞለኪውሎች መካከል የመሳብ ሃይሎች) ሞለኪውሎቹ ወደ ላይ እንዲሳቡ ያደርጋሉ።
የካፒታል ቱቦ በፈሳሽ ውስጥ ሲገባ በቱቦው ጠርዝ ላይ ሜኒስከስ ይፈጠራል። ከዚያም በፈሳሽ ሞለኪውሎች እና በቱቦው ግድግዳ መካከል ባለው የማጣበቅ ሃይሎች ምክንያት ስበት ኃይል በዚያ ፈሳሽ መጠን ላይ እስኪሰራ ድረስ የማጣበቂያውን ኃይል ለማሸነፍ በቂ እስኪሆን ድረስ ፈሳሹ ወደ ላይ ይወጣል። ከዚያም ፈሳሹ ሞለኪውሎች በመገጣጠም ምክንያት ወደ ላይ ይወጣሉ።
ምስል 02፡ Capillary Action – ሞዴል
የካፒታል እርምጃ በእጽዋት መካከል የተለመደ ነው። የ Xylem መርከቦች ውሃ በተሟሟት ንጥረ ነገሮች ወደ ላይ የሚስቡ የካፒታል ቱቦዎች ናቸው. ይህ የውሃ እና የተመጣጠነ ምግብን በትላልቅ ተክሎች ቅርንጫፎች እና ቅጠሎች ያሟላል.
በSurface Tension እና Capillary Action መካከል ያለው ግንኙነት ምንድን ነው?
የካፒታል ተግባር በካፒላሪ ቱቦ ውስጥ ፈሳሽ አምድ ይፈጥራል። የፈሳሹ ዓምድ ቁመት ከዚህ በታች ባለው ቀመር ሊወሰን ይችላል።
የፈሳሽ አምድ ቁመትን ለማስላት ቀመር
h=2γcosθ / ρgr
በዚህ ውስጥ፣
- ሰ የፈሳሽ ዓምድ ቁመት ነው፣
- γ የፈሳሹ ወለል ውጥረት ነው (አሃድ N/m ነው)፣
- θ በፈሳሹ እና በቱቦው ግድግዳ መካከል ያለው የግንኙነት አንግል ነው፣
- ρ የፈሳሹ ጥግግት ነው፣ g በስበት ኃይል የተነሳ ማጣደፍ ነው (አሃድ ኪግ/ም3)፣
- r የቱቦው ራዲየስ (ሜ) ነው።
በSurface Tension እና Capillary Action መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
Surface Tension vs Capillary Action |
|
| የገጽታ ውጥረት የፈሳሹ ገጽታ ፈሳሹ ከጋዝ ጋር የተገናኘበት እንደ ቀጭን ላስቲክ የሚሰራበት ክስተት ነው። | Capillary እርምጃ ፈሳሽ በጠባብ ቦታዎች ላይ የመፍሰስ ችሎታ ነው ያለ እርዳታ ወይም እንደ ስበት ያሉ የውጭ ኃይሎችን በመቃወም። |
| ቲዎሪ | |
| የገጽታ ውጥረት ለአየር በተጋለጠው ፈሳሽ ላይ ያለው ኃይል ነው። | ካፒላሪ እርምጃ የውጭ ሃይል ላይ ያለ አንዳች እርዳታ የፈሳሽ ፍሰት ነው። |
| መለኪያ | |
| የላይብ ውጥረቱ የሚለካው በን/ሜትር (ኒውተን በሜትር) በተወሰነው የፈሳሽ ርዝመት ላይ ሲተገበር ነው። | የካፒታል እርምጃ የሚለካው እንደ ፈሳሽ አምድ ከፍታ ወደ ላይ የሚሳል ሲሆን በክፍል m (ሜትር) ከተሰጠው የስበት ኃይል አንጻር። |
ማጠቃለያ - የገጽታ ውጥረት vs Capillary Action
የላይኛ ውጥረት እና የካፒታል ተግባር ሁለት አይነት ጥቃቅን የፈሳሽ ባህሪያት ናቸው። በገጽታ ውጥረቱ እና በካፒላሪ እርምጃ መካከል ያለው ልዩነት፣ የገጽታ ውጥረት የሚለካው በን/ ሜትር (ኒውተን በአንድ ሜትር) የተወሰነ ርዝመት ባለው ፈሳሽ ላይ በሚተገበር ኃይል ሲሆን የካፒላሪ እርምጃ የሚለካው እንደ ፈሳሽ አምድ ቁመት ነው። ወደ ላይ ይሳባል፣ በክፍል m (ሜትር) ከሚሰጠው የስበት ኃይል ጋር።
