Kraft-Rörelse [17612] Tack på förhand! Svar: Ytenergi är ekvivalent med ytspänning vad gäller vätskor, se fråga 2536 Molekyler på ytan av en vätska har färre grannar och har därför mindre bindningsenergi, se nedanstående figur.
Naturen stävar mot tillståndet med lägst energi alltså mest bindningsenergi. (Detta kan låta förvirrande, men tänk på att bindningsenergin är en negativ storhet.) Det tillstånd som har mest bindningsenergi är det som har så få molekyler som möjligt på ytan, dvs ytan skall vara så liten som möjligt. Dimensionen för ytenergi är energi/ytenhet = J/m2 = Nm/m2 = N/m alltså kraft/längdenhet vilket är ytspänning. Om man har två olika ämnen (t.ex. en vätska och en fast yta) i kontakt med varandra är det inte ämnenas individuella ytenergier som är intressanta utan hur mycket den totala ytenergin hos det sammansatta systemet minskas. Ytenergi är även relaterat till vätning, se Vätning Vätning har stor praktisk betydelse för kontakten mellan två material. Vätning och de ytkrafter som ger upphov till vätning ger också upphov till andra relaterade effekter som kapillärkraft. För din tillämpning är begreppet vätning relevant. I nedanstående figur från Wetting
Det finns två sätt att ändra ytenergin hos ett system bestående av en fast yta och en vätskedroppe: (i) genom att ändra ämnet i den fasta ytan (mässing är kanske inte realistiskt, men en fluorförening fungerar tydligen) eller (ii) genom att minimera gränsytan. Metod (i) änvänds redan för tandhygien men, såvitt jag vet, inte metod (ii). Det är uppenbart att en vätskedroppe fäster mycket bättre på en skrovlig yta (stor kontaktyta) än på en jämn (liten kontaktyta). Jag kan tänka mig att man i framtiden kan utveckla en teknik liknande den som beskrivs i fråga 17190 Se även länk 1, Surface_tension Nyckelord: ytspänning [18]; kapillärkraft [12]; Frågelådan innehåller 7564 frågor med svar. ***
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.