Konprann Tansyon Sifas la
Tansyon sifas rive paske sifas yon likid gen tandans vin rèd, sa kreye yon aparans mens tankou yon manbràn. Sa enfliyanse pa fòs koezif ki genyen ant molekil dlo yo. Pou pi byen konprann eksplikasyon sa a, konsidere ilistrasyon sa a. Ann konsidere yon likid nan yon veso.
Molekil likid yo tipikman atire youn lòt. Anndan yon likid, chak molekil likid antoure pa lòt molekil sou chak bò; men sou sifas likid la, se sèlman molekil likid ki genyen sou kote yo ak anba. Pa gen okenn lòt molekil likid anlè. Paske molekil likid yo atire youn lòt, gen yon fòs nèt zewo sou molekil ki nan enteryè likid la. Okontrè, molekil likid ki sou sifas la atire pa molekil likid ki sou kote yo ak anba yo. Kòm rezilta, gen yon fòs nèt sou sifas likid la ki dirije anba. Akòz fòs nèt sa a ki desann, likid ki sou sifas la gen tandans diminye sifas li, li retresi otank posib.
Sa lakòz kouch likid ki sou sifas la parèt tankou si li kouvri ak yon manbràn elastik mens.
Lè yo mete klip la ak anpil atansyon sou sifas dlo a, molekil dlo ki sitiye sou sifas la yon ti kras ap peze pa gravite klip la, konsa molekil dlo ki sitiye anba yo egzèse yon fòs restorasyon anlè pou sipòte klip la (sonje elastisite ak lwa Hooke a ).
An reyalite, se pa sèlman klip papye ou ka itilize; yo kapab tou lòt objè, tankou zegwi. Si ou mete yon zegwi ak anpil atansyon sou sifas dlo a, l ap flote. Se poutèt sa tou ensèk yo ka flote sou dlo.
Ekwasyon Tansyon Sifas
Pou ede nou derive ekwasyon tansyon sifas la, nou konsidere yon fil ki pliye nan fòm lèt U a. Yon lòt fil dwat tache ak de janm fil U a, kote fil dwat la ka deplase.
Si yo mete fil sa a nan yon solisyon savon, apre yo fin retire li, yon kouch dlo savon ap fòme sou sifas fil la. Menm jan ak lè w ap jwe ak ti boul savon. Paske fil dwat la ka deplase epi mas li pa twò gwo, kouch dlo savon an ap bay yon fòs tansyon sifas sou fil dwat la pou fil dwat la monte anlè (note direksyon flèch la). Pou anpeche fil dwat la deplase (fil la an ekilib), yo bezwen yon fòs total ki dirije anba, kote mayitid fòs total la se F = w + T. An ekilib, F = fòs kouch dlo savon an egzèse sou fil dwat la.
Ann sipoze longè yon fil dwat se l. Piske kouch dlo savon ki touche fil dwat la gen de sifas, fòs kouch dlo savon an pwodui aji sou yon longè 2l. Tansyon sifas sou kouch savon an se rapò ki genyen ant Fòs la (F) ak longè sifas kote fòs la aji a (d). Pou ka sa a, longè sifas la se 2l. Matematikman, li ekri:
Paske tansyon sifas la se rapò ant fòs ak inite longè, inite yo se Newton pa mèt (N/m) oswa din pa santimèt (dyn/cm).
Men kèk valè tansyon sifas yo jwenn dapre eksperyans.
Baze sou done ki anwo yo, li sanble ke tanperati afekte tansyon sifas yon likid. Anjeneral, lè tanperati a ogmante, valè a diminye. Sa a se paske lè tanperati a ogmante, molekil likid yo deplase pi vit, sa ki diminye entèraksyon ant molekil likid yo. Kidonk, valè tansyon sifas la diminye tou.
Aplikasyon nan lavi chak jou
Èske w te janm mande tèt ou poukisa nou lave rad ak savon? Pwoblèm nan se, pou nou jwenn rad ki vrèman pwòp, dlo dwe pase nan ti fant ki byen etwat nan fib yo. Sa mande pou ogmante sifas dlo a. Sa trè difisil pou reyalize akòz tansyon sifas la. Kit nou vle kit nou pa vle, tansyon sifas dlo a dwe bese anvan. Nou ka bese tansyon sifas la lè nou itilize dlo cho. Plis tanperati dlo a wo, se pi bon, paske plis tanperati dlo a wo, se pi ba tansyon sifas la (gade tablo a). Sa a se premye altènatif la epi li raman itilize, eksepte pou moun ki renmen jwe ak dlo cho. Yon lòt altènatif se itilize savon.
Nan yon tanperati 20 oC , valè tansyon sifas dlo savon an se 25,00 mN/m. Eseye konpare dlo savon ak dlo cho, ki valè ki pi piti a? Nan 100 oC , valè tansyon sifas dlo cho a = 58,90. Nan yon tanperati 20 oC , valè tansyon sifas dlo savon an se 25,00 mN/m. Li pi pwofitab pou itilize savon... dlo a pa cho nonplis. Gen lòt faktè toujou ki afekte kijan rad nou oswa kò nou ka byen netwaye ak savon. Donk, sa ki eksplike pi wo a se sèlman youn nan faktè ki enfliyan yo.
Poukisa bul savon oswa dlo yo won?
Ti boul savon yo, oubyen gout dlo yo, gen yon fòm esferik akòz tansyon sifas la. Ann pale de ti boul savon anvan. Ti boul savon yo gen de manbràn mens sou sifas yo, ak yon kouch dlo mens ant yo.
Tansyon sifas la lakòz manbràn nan kontrakte, sa ki gen tandans diminye sifas li. Lè manbràn dlo savon an kontrakte epi li eseye diminye sifas li, yon diferans nan presyon lè a rive ant deyò manbràn nan (presyon atmosferik) ak andedan manbràn nan. Presyon lè deyò manbràn nan (presyon atmosferik) pouse manbràn dlo savon an tou pandan l ap kontrakte, paske presyon lè andedan manbràn nan pi ba.
Apre manbràn nan fin kontrakte, lè ki anndan an (lè ki bloke ant de manbràn yo) konprese tou, sa ki ogmante presyon lè ki anndan manbràn nan jiskaske kontraksyon an sispann. Nan lòt mo, lè kontraksyon an sispann, presyon lè ki genyen ant manbràn yo egal a presyon atmosferik + fòs tansyon sifas ki kontrakte manbràn yo.
Ebyen, e gout lawouze oswa gout dlo k ap soti nan yon wobinèt? Yo esansyèlman menm bagay la, paske kòz prensipal la se tansyon sifas. Pandan ke yon ti boul savon gen de manbràn mens sou de sifas li yo, yon gout dlo sèlman gen yon sèl manbràn mens, sou deyò gout la. Anndan an plen ak dlo. Eksteryè gout la rale anndan. Kòm rezilta, dlo a kontrakte, sa ki gen tandans diminye sifas li. Presyon atmosferik ekstèn lan ede tou konprese gout dlo a. Kontraksyon an sispann lè presyon ki anndan dlo a egal a presyon atmosferik plis fòs ki kontrakte manbràn dlo a.
