ملتقى الفيزيائيين العرب - الشد السطحي ( التوتر السطحي )

ملتقى الفيزيائيين العرب (http://www.phys4arab.net/vb/index.php)

- منتدى الفيزياء العام (http://www.phys4arab.net/vb/forumdisplay.php?f=2)

- - الشد السطحي ( التوتر السطحي ) (http://www.phys4arab.net/vb/showthread.php?t=22973)

الشد السطحي ( التوتر السطحي )

http://www.chem1.com/acad/sci/wat-im...rfTensOrig.png

تنشأ ظاهرة التوتر السطحي عن قوى التماسك وقوى التلاصق بين الجزيئات عند سطوح السوائل وهي خاصية سطحيه لا وجود لها داخل السائل . وإذا اعتبرنا جزيئاً موجود داخل السائل ، فإنه يكون واقعاً تحت تأثير قوى تجاذب الجزيئات المحيطة به من جميع الجهات ، ولذلك فإن محصلة هذه القوى تساوي صفراً . أما الجزئ الموجود على السطح .. فإنه يقع تحت تأثير قوى جذب الجزيئات التي تحته فقط ، وتكون محصلة هذه القوى إلى أسفل ، أي إن الجزيئات الموجودة عند السطح تكون متأثرة بقوى تشدها ، نحو باطن السائل وفي اتجاه عمودى على سطحه . وعلى هذا الأساس .. فإن الجزئ الذي يصعد إلى سطح السائل سوف ينجذب ، أو يشد فجأة إلى باطن السائل .

http://thephotoforum.com/gallery/fil...aceTension.jpg

وبالتالى فإن الجزيئات الموجودة على سطح لابد لها وأن تكون مختزنة لكمية من الطاقة ، تساوى الشغل الذي بذلته إلى أن وصلت إلى سطح السائل ، أى إن هذه الجزيئات تكون لها طاقة وضع . ومن هنا يتضح أن السطح العلوى من السائل يتكون من جزيئات متراصة ذات طاقة وضعية معينة ، ولهذا فهى في حالة تزاحم ، تحاول أن تتجه مرة أخرى نحو باطن السائل ، وهذا ما يكسب سطح السائل خواص أشبه ما تكون بصفات الغشاء المرن الرقيق المشدود .

http://gallery.hd.org/_exhibits/natu...ker-8-AJHD.jpg

و يعرف التوتر السطحي لسائل

بأنه القوى المؤثرة عمودياً على وحدة الأطوال من أى خط مماسى لسطح السائل ، ويقاس معامل التوتر السطحى بوحدات نيوتن / م .
وتعمل قوى التوترالسطحى على إنقاص مساحة سطح السائل إلى أقل ما يمكن ، وبما أن الشكل الكرى له أقل مساحة ممكنة لذلك .. فإن قطرات السائل تتخذ دائما شكلاً كرياً بسبب قوى التوتر السطحى المؤثرة عمودياً على سطحها نحو الداخل .