Ytspänning – något att räkna på?

2011-10-06, 14:00 #1

Medlem

Reg: May 2011

Inlägg: 180

Jag har hittat data för ytspänningen för en vätska. Enheten betecknas som J/cm^2, alltså energi per yta. Hur ska man tolka detta? Ifall jag har tillgång till data för Gibbs samt Heimholtz fria energi, kan jag t ex beräkna hur långt en vätska kommer sträcka sig på en obegränsad, helt plan yta?

Citera

2011-10-06, 20:19 #2

Medlem

Reg: Feb 2010

Inlägg: 6 404

Citat:

Ursprungligen postat av N64

Jag har hittat data för ytspänningen för en vätska. Enheten betecknas som J/cm^2, alltså energi per yta. Hur ska man tolka detta?

Ja, ytspänning γ har dimension [energi]/[yta]. Med mekaniska grunddimensioner
M = [massa], L = [längd] och T = [tid] får vi: [energi] = [ ½mv²] = ML²/T² och alltså

[γ] = (ML²/T²)*(1/L²) = M/T².

Figuren visar en vätskehinna i en metalltrådsram. Ramen avgränsas till höger av en rörlig trådbit med längden b.

Kod:

  /|========|======
  /|´ ´ ´ ´ |
  /| ´ ´ ´ b|--> F
  /|´ ´ ´ ´ |
  /|========|======
        x

För att hålla vätskehinnan i jämvikt (dvs hindra den att dra ihop sig) anbringas kraften F enl fig. Då trådbiten flyttas en sträcka dx åt höger blir areaökningen av (den dubbelsidiga) vätskehinnan: dA = 2b dx. Enligt definitonen av γ uträttar F därvid arbetet

dW = γ dA = 2γb dx.

Men arbetet även skrivas dW = F dx, så

F = 2γb.

Citat:

Ifall jag har tillgång till data för Gibbs samt Heimholtz fria energi, kan jag t ex beräkna hur långt en vätska kommer sträcka sig på en obegränsad, helt plan yta?

För att göra det behöver du veta mer om egenskaperna hos ytan du väter:
http://www.blogforgood.net/wp-conten...ce-Tension.jpg

Citera

2011-10-06, 23:33 #3

Medlem

Reg: May 2011

Inlägg: 180

Tack för hjälpen, riktigt bra förklarat!

Citat:

Ursprungligen postat av Nail

För att göra det behöver du veta mer om egenskaperna hos ytan du väter:
http://www.blogforgood.net/wp-conten...ce-Tension.jpg

I detta fall tänker jag mig att det är en helt plan, 180° yta. Jag hittade en förnklad formel på Wikipedia som kan användas i detta fall.

Citera

2011-10-07, 00:17 #4

Medlem

Reg: Feb 2010

Inlägg: 6 404

Citat:

Ursprungligen postat av N64

Tack för hjälpen, riktigt bra förklarat!

I detta fall tänker jag mig att det är en helt plan, 180° yta. Jag hittade en förnklad formel på Wikipedia som kan användas i detta fall.

OK, så du är med på att vätskan inte beter sig likadant på en glasskiva som på en diskbänk av rostfri plåt?

Citera

Ytspänning – något att räkna på?

Stöd Flashback