Căng thẳng bề mặt là gì?

Sức căng bề mặt là lực của sự gắn kết được thể hiện bởi các phân tử của chất lỏng.Lực này cho phép bề mặt của một chất lỏng chống lại, ở một mức độ, các lực bên ngoài áp dụng cho nó.Đó là điện trở này cho phép ví dụ, một cái kẹp giấy nổi trên bề mặt của một ly nước mặc dù kẹp giấy có mật độ lớn hơn nước.Căng thẳng bề mặt khác nhau, tùy thuộc vào chất lỏng và với các yếu tố khác như nhiệt độ.Xu hướng của một chất lỏng thể hiện tính chất của sức căng bề mặt phát sinh từ sự hấp dẫn mà các phân tử của chất lỏng có cho nhau.Trong chất lỏng, mỗi phân tử được bao quanh bởi các phân tử khác và mỗi phân tử thu hút mọi phân tử xung quanh khác như nhau, dẫn đến lực ròng bằng không.Tuy nhiên, các phân tử ở bề mặt chất lỏng không được bao quanh theo mọi hướng bởi các phân tử khác.Chúng kéo mạnh hơn vào các phân tử gần chúng, tạo ra sức căng bề mặt.Các giọt nước hình thành do sức căng bề mặt và sức căng bề mặt cũng cho phép không khí tạo thành bong bóng trong chất lỏng.Khi các phân tử trên bề mặt của chất lỏng kéo trên các phân tử khác trên bề mặt, một thể tích chất lỏng trong không gian sẽ có xu hướng tạo thành một hình cầu và, trong trường hợp không có trọng lực, các giọt nước tạo thành các quả cầu hoàn hảo.Điều này xảy ra bởi vì một hình cầu là hình dạng có diện tích bề mặt nhỏ nhất có thể cho một thể tích nhất định.Khi hai giọt nhỏ va chạm trong trường hợp không có trọng lực, sức hút của các phân tử đối với các phân tử khác có xu hướng khiến các giọt kết hợp thành một giọt lớn hơn.Xu hướng này đôi khi cũng có thể được quan sát dưới trọng lực Trái đất tiêu chuẩn.Hình dạng thon dài của các hạt mưa là do lực hấp dẫn trên các giọt nước.Căng thẳng bề mặt có xu hướng là một lực rất yếu, vì vậy các giọt dễ dàng bị biến dạng bởi trọng lực hoặc các lực khác như lực ly tâm hoặc ly tâm.Một số côn trùng và thậm chí động vật đã thích nghi để tận dụng lực lượng này, tuy nhiên, yếu đi mặc dù có thể.Bọ nước và thằn lằn nhỏ gọi là Basilisks thực sự dựa vào sức căng bề mặt của nước để đi trên đó mà không bị chìm.Sức căng bề mặt của chất lỏng, thường được biểu thị dưới dạng dynes trên centimet, là lượng lực cần thiết để phá vỡ bề mặt của một chất lỏng cụ thể trên khoảng cách tuyến tính là một cm.Một dyne là một đơn vị năng lượng hoặc lực được xác định là lượng năng lượng cần thiết để tăng tốc một gram khối lượng với tốc độ một cm mỗi giây bình phương.Một dyne cũng bằng với đơn vị tiêu chuẩn quốc tế (SI) của New Micro-Newton.