ความตึงผิวคืออะไร?

แรงตึงผิวคือแรงของการทำงานร่วมกันที่แสดงโดยโมเลกุลของของเหลวแรงนี้ช่วยให้พื้นผิวของของเหลวสามารถต้านทานได้ในระดับหนึ่งแรงภายนอกที่ใช้กับมันมันเป็นความต้านทานซึ่งช่วยให้ยกตัวอย่างเช่นคลิปกระดาษลอยอยู่บนพื้นผิวของน้ำหนึ่งแก้วแม้ว่าคลิปกระดาษจะมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำแรงตึงผิวแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับของเหลวและปัจจัยอื่น ๆ เช่นอุณหภูมิ

แนวโน้มของของเหลวในการแสดงคุณสมบัติของแรงตึงผิวที่เกิดขึ้นจากแรงดึงดูดที่โมเลกุลของของเหลวมีต่อกันภายในของเหลวแต่ละโมเลกุลจะถูกล้อมรอบด้วยโมเลกุลอื่น ๆ และแต่ละโมเลกุลจะดึงดูดโมเลกุลรอบ ๆ อื่น ๆ อย่างเท่าเทียมกันทำให้เกิดแรงสุทธิเป็นศูนย์อย่างไรก็ตามโมเลกุลที่พื้นผิวของของเหลวไม่ได้ถูกล้อมรอบไปในทุกทิศทางโดยโมเลกุลอื่น ๆพวกเขาดึงโมเลกุลที่อยู่ใกล้พวกเขามากขึ้นทำให้เกิดแรงตึงผิว

หยดน้ำก่อตัวขึ้นเนื่องจากแรงตึงผิวและแรงตึงผิวยังช่วยให้อากาศก่อตัวเป็นฟองในของเหลวเมื่อโมเลกุลบนพื้นผิวของการดึงของเหลวบนโมเลกุลอื่น ๆ ที่พื้นผิวปริมาตรของของเหลวในอวกาศจะมีแนวโน้มที่จะสร้างทรงกลมและในกรณีที่ไม่มีแรงโน้มถ่วงหยดน้ำก่อตัวเป็นทรงกลมที่สมบูรณ์แบบสิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากทรงกลมเป็นรูปร่างที่มีพื้นที่ผิวที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับปริมาตรที่กำหนดเมื่อหยดเล็ก ๆ สองตัวชนกันในกรณีที่ไม่มีแรงโน้มถ่วงความดึงดูดของโมเลกุลสำหรับโมเลกุลอื่น ๆ มีแนวโน้มที่จะทำให้หยดน้ำรวมกันเป็นหยดที่ใหญ่กว่าบางครั้งแนวโน้มนี้สามารถสังเกตได้ภายใต้แรงโน้มถ่วงของโลกมาตรฐานเช่นกัน

รูปร่างยาวของเม็ดฝนนั้นเกิดจากการดึงแรงโน้มถ่วงบนหยดแรงตึงผิวมีแนวโน้มที่จะเป็นแรงที่อ่อนแอมากดังนั้นหยดน้ำจะเปลี่ยนรูปได้อย่างง่ายดายโดยแรงโน้มถ่วงหรือแรงอื่น ๆ เช่นกองกำลังกลางหรือแรงเหวี่ยงแมลงและสัตว์บางชนิดได้ปรับตัวเพื่อใช้ประโยชน์จากพลังนี้อย่างไรก็ตามอาจจะอ่อนแอแม้ว่ามันอาจจะเป็นแมลงน้ำและจิ้งจกขนาดเล็กที่เรียกว่าบาซิลิสก์พึ่งพาแรงตึงผิวของน้ำเพื่อเดินบนมันโดยไม่ต้องจม

แรงตึงผิวของของเหลวซึ่งมักจะแสดงเป็น dynes ต่อเซนติเมตรคือปริมาณของแรงที่จำเป็นในการทำลายพื้นผิวของของเหลวโดยเฉพาะในระยะทางเส้นตรงของหนึ่งเซนติเมตรDyne เป็นหน่วยพลังงานหรือแรงที่กำหนดเป็นปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการเร่งมวลหนึ่งกรัมในอัตราหนึ่งเซนติเมตรต่อวินาทีหนึ่ง dyne ก็เท่ากับหน่วยมาตรฐานสากล (SI) ของไมโครนิวตัน