Arama

Yüzey Gerilimi

Güncelleme: 16 Mart 2017 Gösterim: 28.189 Cevap: 3
ThinkerBeLL - avatarı
ThinkerBeLL
VIP VIP Üye
16 Mayıs 2011       Mesaj #1
ThinkerBeLL - avatarı
VIP VIP Üye
Yüzey gerilimi
MsXLabs.org & Vikipedi, özgür ansiklopedi
Sponsorlu Bağlantılar

Suda yüzen bir kayık su üzerinde suyun kaldırma kuvveti tarafından dengelenir. Fakat su üzerinde yüzen bir yaprağın dengede kalması kaldırma kuvvetinden dolayı değildir. Suyun üzerine dikkatlice koyduğunuz bir toplu iğne de aynı şekilde su üzerinde yüzmesi kaldırma kuvvetinden değildir. Bunlar, yüzey gerilimi kuvvetinin bir sonucudur. Yüzey gerilimi, sıvıların yüzeyinin bir sıçrama brandası gibi davranmasını sağlayan bir özelliktir.
Toplu iğne ağırlığından dolayı su yüzeyini şekildeki gibi gerer. Gerilen yüzeyin oluşturduğu kuvvetlerin düşey bileşenleri iğnenin ağrılığına eşit olduğundan iğne dengede kalır.
Bu kuvvetin kaynağı temel olarak su moleküllerini bir arada tutan moleküller arası çekici kuvvetlerdir. Suyun içinde olan moleküller her yönden komşu moleküllerle kuşatıldıkları için, üzerlerine etkiyen toplam kuvvet sıfırdır. Buna karşın, yüzeydeki moleküllerin sadece bir tarafı diğer su molekülleriyle çevrili olduğu için, bunlar içeriye doğru net bir kuvvetle çekilirler. Bu durum yüzeyde bir gerilme oluşturup yüzeyin minimum olmasını sağlar. Hacimleri eşit birçok geometrik şekil içinde yüzey alanı en az olan küredir. Su damlalarının küresel bir şekil alması da yüzey geriliminin en az yüzey oluşturacak şekilde molekülleri hareket ettirmesidir.
Suyun yüzey geriliminden yararlanarak su yüzeyinde hareket edebilen bir böcek
250px WasserlC3A4ufer bei der Paarung crop
Yüzey gerilimi, fizikokimyada bir sıvının yüzey katmanının esnek bir tabakaya benzer özellikler göstermesinden kaynaklanan etkiye verilen addır. Bu etki böceklerin su üzerinde yürümesine olanak verir. Bir gazla bir sıvının ya da birbirleriyle karışmayan iki sıvının temas yüzeyleri gerilmiş esnek bir zara benzer. Bu gerilim likidin serbest yüzüne ait ise buna yüzey gerilimi; iki sıvının sınır yüzeyine ait ise arayüzey gerilimi (yüzeylerarası gerilim) adını alır.
Bu olay kinetik teori yardımıyla açıklanır. Sıvı içerisindeki bir molekül kendini çevreleyen öteki moleküllerin etkisine uğramış olduğundan simetri nedeniyle bu kuvvetlerin bileşkesi sıfırdır. Bunun sonucu olarak molekül hiçbir kuvvetin etkisinde değildir. Ama sıvının yüzündeki bir molekül ele alınırsa, buhar fazdaki birim hacme düşen molekül sayısı, sıvı fazdakinden çok daha az olduğundan sıvı yüzeyinde denkleşmemiş kuvvet alanları bulunur ve molekül sıvının içerisine doğru çekilir ve sıvının yüzü gergin bir zar biçimini alır. Yüzey geriliminin etkisi altındaki sıvı yüzeyi, sıvının öteki kısımlarından farklı özellikler taşır.
Bilimsel tanımla; sıvı yüzeyinde birim uzunluğu gergin tutan kuvvete yüzey gerilimi denir. Birimi dyne/cm'dir. Dar tüplerde gözlenen sıvı yükselme ve alçalması olan kapilarite olayının nedeni de yüzey gerilimidir.


BEĞEN Paylaş Paylaş
Bu mesajı 1 üye beğendi.
jumba - avatarı
jumba
Ziyaretçi
12 Haziran 2012       Mesaj #2
jumba - avatarı
Ziyaretçi
Yüzey Gerilim
Moleküller arasında kısa mesafede çekim kuvvetlerinin söz konusudur. Bu kuvvetler nedeniyle madde sıvı haldedir. Yüzey ve ara yüzey gerilimi tanımları, bu kuvvetler sayesinde açıklanmaktadır. Sıvının iç kısmında bulunan moleküller, ortalama tüm yönlerden eşit kuvvetlerle çekilmektedir. Yüzeyde olanlar ise aşağıya doğru dengelenmemiş çekim kuvvetinin etkisi altındadır. Bu olayı en iyi şekilde bir kabın içerisine doldurulmuş su ile açıklıyabiliriz. Kabın alt kısmındaki su molekülleri her yüzeyden eşit kuvvetle çekilirken yüzey kısmında sadece alt taraftaki kuvvetler tarafından çekilirler. Bu yüzden sıvının yüzeyi bir kabuk gibi görülür.
Sponsorlu Bağlantılar
Bir çok molekül, sıvının iç kısmına doğru sıvının yüzeyini terk ettiği için, yüzey kendiliğinden daralmaya eğilimlidir. Bu nedenle, sıvı damlaları ve gaz kabarcıkları küre şeklini almaya eğilimlidir.
Çoğu sıvı için yüzey gerilimi sıcaklık artışıyla yaklaşık doğrusal olarak azalır ve moleküller arası kohezyon kuvvetleri sıfıra yaklaştığında, kritik sıcaklık bölgesinde çok küçük olur. Yüzey gerilimi ve sıcaklıkla ilgili çok sayıda empirik denklemler önerilmiştir. Bunlardan Ramsay ve Shields’inki

γ (Mx /d)2/3 = k(Tc-T-6)
şeklindedir.
  • M: Sıvının molar kütlesi
  • Tc: Kritik sıcaklık
  • d: Sıvının yoğunluğu
  • k: sbt
  • x: Sıvının assosiyasyon derecesi

Yüzey Gerilimlerinin Ölçülmesi

Kapiler yükselme metotu
Yüzey geriliminin tespiti için kullanılan en yaygın yöntemdir.
Aşağıdaki formül yardımı ile yüzey gerilimi bulunabilir.

Doğru bir çalışma için menisküs düzeltmesi yapmak gereklidir. Dar kapilerde menisküs yaklaşık olarak yarı küreseldir, bu nedenle
γ= ½. r.(h+r/3).Δd.g olur.
Pratikte, kapiler yükselme metodu değme açılarını ölçmedeki belirsizlik nedeniyle sadece değme açısı sıfır olduğunda kullanılır. Genellikle iyi temizlenmiş cam kapilerin kullanılmasıyla kolayca elde edilebilir.
BEĞEN Paylaş Paylaş
Bu mesajı 2 üye beğendi.
AndThe_BlackSky - avatarı
AndThe_BlackSky
VIP VIP Üye
5 Haziran 2013       Mesaj #3
AndThe_BlackSky - avatarı
VIP VIP Üye
Yüzey Gerilimi

Sıvıların yüzeyinin gerilmiş esnek zar gibi davranması özelliği. Bütün sıvılarda büyüklüğü sıvının türüne göre değişen moleküller arası çekim kuvvetleri bulunur. Sıvılarda farklı derinliklerde bulunan moleküller çevresindeki komşu moleküller tarafından her yönden eşit olarak çekim kuvvetlerinin etkisi altında bulunurlar. Böylece sıvı içerisindeki bir moleküle etkiyen kuvvetler birbirlerini dengeler. Oysa sıvının yüzeyinde bulunan bir molekül için durum daha farklıdır.Yüzeydeki bir molekülün bir yanında hava, öteki yanında sıvı vardır. Gaz hâlindeki yoğunluk sıvı hâlden düşüktür. Bu nedenle yüzeydeki bir molekül, yalnızca yüzeyin altındaki moleküller tarafından sıvının içerisine doğru çekilir. Sıvı içerisindeki moleküller, yüzeydekilere göre daha fazla çekim kuvvetinin etkisi altında bulunduğundan potansiyel enerjileri, yüzeydeki moleküllerin potansiyel enerjisinden daha düşüktür. 1805 yılında Thomas Young sıvı yüzeyinin mekanik özelliklerinin, yüzey üzerine gerilmiş hayalî bir zarın mekanik özellikleriyle ilişkilendirilebileceğini gösterdi.

Avatarı yok
nötrino
Yasaklı
16 Mart 2017       Mesaj #4
Avatarı yok
Yasaklı

Sıvı Metallerin Yüzey Gerilimi!


Kuzey Karolina Eyalet Üniversitesi’nde çalışan bir grup araştırmacı, voltaj uygulanarak sıvı metallerin yüzey gerilimlerinin değiştirilebileceğini gösterdi. Geliştirilen yöntemden elektrik devrelerinde, antenlerde ve daha pek çok teknolojide yararlanılabileceği düşünülüyor.

Ad:  aa010651smalltt.jpg
Gösterim: 693
Boyut:  64.6 KB
Araştırmacılar deneylerde galyum-indiyum alaşımını kullanmış. Bu alaşımın yüzey gerilimi çok yüksek olduğu için alaşım genellikle küre biçimli bir topak halinde bulunur. Ancak alaşıma voltaj uygulandığı zaman yüzeyinde bir oksit (metal-oksijen bileşiği) katmanı oluşuyor ve yüzey gerilimi düşüyor. Bunun sonucunda alaşım yer çekiminin etkisiyle yayılıyor. Üstelik bu olayın tersi de mümkün. Uygulanan voltajın işareti değiştirildiği zaman yüzeydeki oksit tabakası yok oluyor ve yüzey gerilimi yeniden yükseliyor. Böylece alaşım yeniden topak biçimini alıyor.

Bu yöntem kullanılarak sıvı metallerin hareketleri, galyum-indiyum alaşımı kontrol edilebiliyor. Ayrıca sadece sıvı metallerin değil başka pek çok maddenin de yüzeyi oksitleniyor. Dolayısıyla geliştirilen yöntem çeşitli alanlarda kullanılabilir.

Kaynak: Bilimgenç / TÜBİTAK

Benzer Konular

22 Aralık 2015 / zbaloglu Cevaplanmış
13 Mayıs 2014 / Misafir Soru-Cevap
15 Şubat 2011 / dengbej mehmet Soru-Cevap
29 Haziran 2015 / ThinkerBeLL X-Sözlük
6 Kasım 2013 / Misafir Soru-Cevap