Ключевое различие между сцеплением и поверхностным натяжением заключается в том, что сцепление описывает межмолекулярные силы, возникающие между идентичными молекулами, тогда как поверхностное натяжение описывает эластичность поверхности жидкости.
Поверхностное натяжение – это свойство жидкостей, которое возникает из-за сил сцепления между одинаковыми молекулами жидкости. Когезия может быть описана как агрегация подобных молекул за счет сил межмолекулярного притяжения между ними.
Что такое сплоченность?
Сцепление - это тип межмолекулярной силы, возникающей между двумя идентичными молекулами. Например, взаимодействие между молекулами воды можно назвать когезией. Это свойство когезии в воде позволяет молекулам воды двигаться согласованно (другими словами, непрерывный поток поддерживается силами сцепления). Кроме того, мы можем объяснить форму капель дождя или существование капель воды, а не отдельных молекул, используя концепцию сцепления.
Рисунок 01: Форма капель воды
Более того, способность образовывать водородные связи между молекулами воды является основной причиной сил сцепления молекул воды. Каждая молекула воды может образовывать четыре водородные связи с другими молекулами воды; следовательно, набор сил притяжения гораздо сильнее. Электростатические силы и силы Ван-дер-Ваальса между подобными молекулами также вызывают адгезию. Однако адгезия за счет сил Ван-дер-Ваальса несколько слабее.
Что такое поверхностное натяжение?
Поверхностное натяжение - это явление, при котором поверхность жидкости, когда жидкость находится в контакте с газом, действует как тонкий эластичный слой. Этот термин полезен только тогда, когда жидкость находится в контакте с газом (например, при открытии в нормальную атмосферу). Термин «поверхностное натяжение», с другой стороны, важен для слоя между двумя жидкостями.
Рисунок 02: Некоторые мелкие насекомые могут ходить по поверхности воды из-за поверхностного натяжения
Кроме того, силы притяжения между различными химическими веществами заставляют молекулы жидкости объединяться вместе. Здесь молекулы жидкости на поверхности жидкости притягиваются молекулами в середине жидкости. Следовательно, это тип сплоченности. Однако притяжение между молекулами жидкости и молекулами газа, находящимися в контакте с жидкостью (или силами сцепления), пренебрежимо мало. Это позволяет этому поверхностному слою молекул жидкости действовать как эластичная мембрана. Этот поверхностный слой молекул жидкости находится под напряжением, потому что сил притяжения недостаточно, чтобы уравновесить действующие на них силы сцепления; поэтому это условие называется поверхностным натяжением.
Формула для расчета поверхностного натяжения:
Поверхностное натяжение (γ)=F/d
В приведенной выше формуле F - поверхностная сила, а d - длина, вдоль которой действует поверхностная сила. Поэтому поверхностное натяжение измеряется в единицах Н/м (Ньютон на метр). Это единица СИ для измерения поверхностного натяжения.
В чем разница между сцеплением и поверхностным натяжением?
Ключевое различие между сцеплением и поверхностным натяжением заключается в том, что сцепление описывает межмолекулярные силы, возникающие между идентичными молекулами, тогда как поверхностное натяжение описывает свойство эластичности поверхности жидкости. Короче говоря, поверхностное натяжение можно наблюдать благодаря когезии.
Ниже на инфографике показана разница между сцеплением и поверхностным натяжением.
Резюме – Сплоченность против поверхностного натяжения
Поверхностное натяжение может наблюдаться за счет сцепления. Ключевое различие между сцеплением и поверхностным натяжением заключается в том, что сцепление описывает межмолекулярные силы, возникающие между идентичными молекулами, тогда как поверхностное натяжение описывает свойство эластичности поверхности жидкости.
