Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

17 frågor/svar hittade

Kraft-Rörelse [19711]

Fråga:
Varför försvinner såpbubblor om man tillsätter olja?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hejsan! Vill veta varför alla såpbubblor i vasken försvinner när man häller på enstaka droppar olja i.
/Yasmin r, Malmö

Svar:
En såpbubbla är ett tunt skikt av såpvatten som är fylld med luft. Hela objektet är sfäriskt. Såpbubblor används främst som leksak. Såpbubblor framställs genom att i vatten tillsätta diskmedel eller glycerol som sänker vattnets ytspänning så att ytskiktet blir mer elastiskt. Det möjliggör att man kan blåsa stora och förhållandevis hållbara bubblor via en ögla som doppas i vätskan. (Såpbubbla )

För att förstå varför olja förstör såpbubblor måste vi förstå hur en såpbubbla är uppbyggd. Detta är utmärkt beskrivet i dokumentet under länk 1. Figuren och beskrivningen nedan kommer från detta dokument.

Såpmolekylerna kallas amfifiler. Det betyder att en del av molekylen gillar vatten (hydrofil) och att en annan del av molekylen avskyr vatten (hydrofob).

Molekylerna ser ut som små grodyngel med ett huvud som gillar vatten och en svans som hatar vatten. När sådana molekyler hamnar i vatten kommer så många som möjligt att leta sig till ytan så att "huvudet" kan vara i vattnet och "svansen" i luften., se figuren nedan. Väggen i bubblan består alltså av ett tunt lager vatten mellan lager av såpmolekyler med svansarna utåt.

Såpbubblor är emellertid ömtåliga och går lätt sönder på grund av yttre påverkan. Om en liten droppe av t.ex. olja fastnar på ytan störs den ordnade raden av amfifiler av attraktionen från oljedroppen, vattnet från det tunna skiktet läcker ut och bubblan går sönder.

Se även fråga 8628 , 16513 , Soap_bubble och länk 2.



/Peter E

Nyckelord: ytspänning [17];

1 http://school.chem.umu.se/Experiment/46
2 http://bigbro.biophys.cornell.edu/publications/c13_Gruner.pdf

*

Kraft-Rörelse [17612]

Fråga:
Jag går och läser till tandhygienist och vi har diskuterat ytenergi på tanden och kan inte få rätt på det. "När fluor tillförs tanden ändras tandens ytenergi vilket gör att bakterier fäster sämre på tandytan", ungefär så står det i våra böcker. Mina frågor är:
1 Vad menas med ytenergi på tanden?
2 Hur förändras ytenergin, blir den högre eller lägre?
3 Varför fäster bakterierna sämre när den ändras?

Tack på förhand!
/Anette H, Malmö Högskola, Malmö

Svar:
Hej Anette!

Ytenergi är ekvivalent med ytspänning vad gäller vätskor, se fråga 2536 . Ytenergi definieras som tillskottet i energi i ytskiktet jämfört med området inne i materialet. Högre energi, betyder mindre bindning, alltså ett mindre stabilt system.

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 är en vätskas förmåga att hålla kontakt med en fast yta, grundat på intermolekylära krafter mellan vätskan och ytan. Graden av vätning bestäms av förhållandet mellan adhesiva (mellan materialen) och kohesiva (inom materialen) krafter.

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 har vi en vattendroppe på mässing (vänster) och glas (höger). Det är uppenbart att krafterna mässing-vatten är mycket lägre än krafterna glas-vatten. Vi minskar alltså den totala ytenergin glas-vatten mer än mässing-vatten eftersom vattenbubblan till höger är plattare och har därmed större yta (ökningen i ytenergi är större).

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 för vattenavvisande fönsterrutor.

Se även länk 1, Surface_tension och Surface_energy .



/Peter E

Nyckelord: ytspänning [17]; kapillärkraft [10];

1 http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/PenetrantTest/PTMaterials/surfaceenergy.htm

*

Blandat [17597]

Fråga:
Jag skriver till er för att jag har ett funderat på ett fenomen som uppstod på diskbänken hemma i köket. Tyvärr så är detta över ett halvår sedan så jag kommer inte ihåg detaljerna. Men jag hittade bilden (se nedan) nu och tänkte att jag skickar in en fråga.

På diskbänken så stod någonting (kommer inte ihåg vad) i lite vatten och när jag lyfte på vad det nu var så bildades dessa bubbelrader som jag aldrig har sett förr. Jag kommer ihåg att jag kommenterade detta med att det som stod på diskbänken hade blandat sig med vattnet och att det kanske var därför som det blev så.

Är detta ett vanligt välkänt fenomen och hur kan bubblorna ”rada upp sig” som de gör?

Tack på förhand!
/Ralph A, Malmö

Svar:
Ralph! Det var synd att du inte vet hur du gjorde! Det är en fantastiskt intressant bild du tagit. Jag tror att det som gör bilden unik är att de flesta bubblorna är av samma storlek. Det skulle vara mycket intressant att veta hur man åstadkommer det.

Bilden visar i de områden som bubblorna är jämnstora en mycket tydlig hexagonal struktur (sexfaldig symmetri). Kan detta ha något att göra med den hexagonala strukturen man ser hos iskristaller, se fråga 12554 ? Nej, knappast, eftersom vi har att göra med flytande vatten där vattenmolekylerna rör sig fritt.

Bilden liknar mycket vad man kan få med ett sveptunnelmikroskop av atomerna i en kristall: bilden i fråga 17255 är t.ex. av en kiselkristall (från länk 1). I din bild kan man tydligt se att det finns områden med 1, 2 och 3 lager med bubblor, precis som i kristallen. Klustrar av bubblor har studerats experimentellt och teoretiskt (googla på 'soap bubble clusters'), t.ex. länk 2, men det rör sig då om ett litet antal bubblor.

Det som bestämmer konfigurationen av såpbubblor är ju ytspänningen. Molekyler på ytan har färre grannar och har därför mindre bindningsenergi. 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 bindningsenergin är det som har så få molekyler som möjligt på ytan, dvs ytan skall vara så liten som möjligt.

Det är detta som gör att bubblor är runda och inte t.ex. kubiska. Om man har många lika stora bubblor, är det inte förvånande att de ordnar sig regelbundet. Rent energimässigt hade det varit en fördel om bubblorna slog sig ihop till större bubblor (något som verkar har skett i övre delen av bilden), men det finns en barriär som måste övervinnas för att bubblorna skall kunna slå sig ihop.

Jag har alltså ingen bättre förklaring än att den regelbundna strukturen minimerar ytan och därmed energin. Jag skulle emellertid, som sagt, vara mycket intresserad av en bättre beskrivning av hur du åstadkom bubbelmönstret.

Det finns en bild mycket lik din i den engelska Wikipedia-artikeln om såpbubblor: Soap_bubble .



/Peter E

Nyckelord: ytspänning [17];

1 http://www.sljus.lu.se/stm/NonTech.html
2 http://shpyrko.wordpress.com/2007/07/20/soap-bubbles/

*

Kraft-Rörelse [16941]

Fråga:
Om man låter två tandpetare flyta i en skål med vatten och låter en droppe diskmedel falla mellan tandpetarna så glider de isär pga ytspänningens effekter. Släpper man sedan försiktigt ner en sockerbit mellan tandpetarna så dras tandpetarna ihop när sockret löser sig. Varför undrar en gammal fysiklärare?
/Ingemar J, Bessemergymnasiet, Sandviken

Svar:
Ingemar! Det enkla svaret är att diskmedlet sänker ytspänning en, varför vinsten i energi för att tandpetarna skall gå ihop minskar (se fråga 15735 nedan för denna attraktion mellan frukostflingor). Socker har enligt Surface_tension ingen inverkan på ytspänningen, så du har samma attraktion som för rent vatten.

Problemet reds ut i en vetenskaplig artikel (länk 1). Du har antagligen inte tillgång till mer än abstract, men jag kan lova: det är ett mycket komplicerat problem!
/Peter E

Se även fråga 15735

Nyckelord: ytspänning [17];

1 http://rsta.royalsocietypublishing.org/content/355/1726/869.short

*

Blandat [16513]

Fråga:
hej jag har några frågor som jag gärna vill ha svar på.

1. vad krävs för att få riktigt stora och hållbara såpbubblor?

2. vad gör att vissa bubblor håller längre än andra ?

3. varför håller såpbubblor ihop alls ? ( kemiskt )? ( fysiskt )?
/jessie e, ramnerödsskolan, uddevalla

Svar:
Jessie!

1 Det finns många recept, och du får pröva dig fram vad som är bäst. Googla 'såpbubblor recept' så får du en hel lista. Bolibompa har nedanstående recept för jättebubblor (för detaljer se länk 1). Detta recept, med glycerol som gör bubblorna mer hållbara, verkar vara standardreceptet:

8 dl regnvatten (destillerat vatten)
2 dl diskmedel (SVT är försiktiga med märken, men Yes är mycket använt)
1/2 dl glycerol (finns på apoteket)
1 nypa strösocker

Blanda i en stor bunke.

2 Det är slumpen som gör om det finns tunna områden som försvinner snabbare. Bubblan kan även påverkas av yttre krafter, t.ex. en vindpust.

3 Det beror på ytspänningen. Men den vanliga förklaringen att diskmedlet minskar ytspänningen är inte hela sanningen, se fråga 10599 nedan.
/Peter E

Se även fråga 10599

Nyckelord: ytspänning [17];

1 http://svtplay.se/v/1575709/bolibompa/recept_pa_sapbubblor

*

Kraft-Rörelse [16178]

Fråga:
När jag och min kompis gjorde ett experiment (vi skulle göra en kompass av en magnetiserad nål på en korkbit i en stor skål vatten), upptäckte vi att korkbiten drogs till kanten av skålen. Det hade inget med nålen att göra. När vi la ner korkbiten i mitten igen och stoppade ner fingret i vattnet nära korken drogs den till fingret. Samma sak hände när vi stoppade ner en glasskiva och en plåtbit. Vi testade också med en bit trä istället för korken med samma resultat.

Varför hände detta?
/Malte R, Furulundsskolan, Halmstad

Svar:
Hej Malte! Bra att du inte bara följer instruktioner för ett experiment och konstaterar: vi fick det väntade resultatet! Du observerar något oväntat och försöker förstå detta. Du kan säkert bli en bra vetenskapsman!

Orsaken till att korken uppför sig som den gör är vattnets ytspänning, som är ett fysikaliskt fenomen som uppstår i gränsytan mellan två faser beroende på skillnaden i energi mellan molekylerna vid ytan respektive fasens inre.

I det inre av en vätska växelverkar molekylerna i alla riktningar till skillnad från molekylerna vid en gränsyta (se bilden nedan från Wikimedia Commons). Ytmolekylerna binds därför av ett färre antal molekyler. Då fler bindningar medför lägre energi har molekylerna vid ytan högre energi än de inre molekylerna i vätskan. Ytan får således ett överskott av energi, ytenergi, med dimensionen energi per ytenhet (J/m2).

Ytenergin medför att ett system strävar efter att minimera sin yta. En fri vätskedroppe antar därför sfärisk form. Ytenergin kan även tolkas som kraft per längd, en spänning, därav namnet ytspänning, med enheten N/m (J/m2=Nm/m2=N/m).

1 Man kan även se att om ytan är konvex som i nedanstående figur så har en ytmolekyl färre grannar än om ytan är plan. Vi får alltså mindre bindning och därmed högre energi ju mer ytan är krökt. Vi har alltså minimal energi där krökningsradien är minimal.

2 På motsvarande sätt gäller att om ytan är konkav så har en ytmolekyl fler grannar än om ytan är plan. Vi får alltså högre bindning och därmed lägre energi ju mer ytan är krökt. Vi har alltså minimal energi där krökningsradien är maximal.

I fallet du beskriver är skålen säkert inte helt full. Då kommer vattnet att krypa upp längs kanterna och vi har fall 2, en konkav yta. Korken vill då till området med lägst energi, dvs där den är mest krökt - vid kanten. Om du vill att korken skall stanna i mitten bör du fylla skålen lite över kanten. Du får då en konvex yta, fall 1, och lägsta energin är i mitten.

Att olika föremål som flyter på en yta (ytan kan vara helt plan) tenderar att attrahera varandra beror på att de konvexa ytorna (föremålet trycker ju ner ytan omkring sig) omkring föremålen har hög energi, och det är fördelaktigt att slå ihop dem.

Se vidare Surface_tension .



/Peter E

Se även fråga 11165

Nyckelord: ytspänning [17]; *vardagsfysik [60];

*

Kraft-Rörelse [15735]

Fråga:
Hej! Jag håller på att göra ett fördjupningsarbete i NO under ämnet gravitation. Jag har liknat gravitationen med en frukostflinga i en skål med mjölk. När de ligger nära varandra så dras de till varandra. Jag undrar om flingan och mjölken efter ett antal miljarder upphöjt till miljarder år skulle kunna dras ihop av flingans gravitation till en stenhård liten kula. Är detta möjligt?
/Johannes R, Vasa Real, Stockholm

Svar:
Johannes! Attraktionen mellan frukostflingor är, som du säkert vet, inte gravitation utan en effekt av ytspänningen. Gravitationen är alldeles för svag för att du skall se en attraktion.

Vad som händer är att jordens gravitation drar åt sig flingorna som flyter på ytan, och varje flinga bildar en liten grop i vätskeytan. Titta noga så kan du säkert se dessa. Om två gropar kommer tillräckligt nära varandra, så kommer de att vilja slå sig ihop eftersom den totala ytspänningsenenergin blir mindre då. Detta ytspänningsfenomen ser ut som en attraktion mellan flingorna eftersom dessa följer med i sammanslagningen.

Nej, gravitationen kan inte åstadkomma den stenhårda lilla kula du beskriver (egentligen beskriver du ett svart hål). Anledningen till att materia inte kan slå sig samman spontant är att atomkärnan (som innehåller det mesta av massan) normalt skyddas av ett moln av elektroner. Man måste ha mycket speciella förhållanden för att ett svart hål skall bildas, se nedanstående länk till frågor om svarta hål.
/Peter E

Nyckelord: svart hål [36]; ytspänning [17];

*

Kraft-Rörelse [15458]

Fråga:
Vi har ett problem på jobbet det senaste och undrar om ni kan hjälpa oss.

Frågan lyder: Om man har en guldfisk i en skål med sig ut i rymden i tyngdlöshet och sedan tar bort skålen.

1. Blir då resultatet ett vattenklot med en guldfisk i?

2. Kan guldfisken simma ut ur klotet och spräcka ytspänningen?

3. Blir trycket av fenrörelserna för stora så att dessa spräcker ytspänningen?
/Odd M, Lärare på Rymdgymnasiet, Kiruna

Svar:
Hej Odd! What an Odd question . Christer Fuglesang (länk 1) får väl lägga in ett proposal för experimentet för sin nästa rymdfärd!

1 Ja, pga ytspänningen hålls vattnet ihop i ett klot bortsett från vibrationer. Klotet har nämligen minst yta för en given volym - jämfört både med ellipsoider och uppdelning i småklot. Kollisioner med väggarna skulle emellertid snart slå sönder vattenbubblan i en massa småbubblor.

2 Ja, guldfisken kan lätt simma ut ut klotet.

3 Den kraft fisken kan utveckla med fenrörelserna är mycket större är de krafter som är involverade i ytspänningen. (Tänk på att endast små insekter med långa ben kan springa på en vattenyta.)

Guldfisken kommer nog att bli ganska förvirrad även innan den kommer ut ur vattenbubblan eftersom den är tyngdlös. De flesta fiskar är försedda med simblåsa, länk 2, som dels gör att fisken svävar utan att röra fenorna och dels hjälper fisken att orientera sig med ryggfenan uppåt.

När guldfisken kommer ut ur vattenbubblan får den dels inget vatten till gälarna och den får inget tag med fenorna eftersom det bara finns luft.

Se även en relaterad fråga om en simbassäng: fråga 12037.

Hoppas detta löser era problem på jobbet!
/Peter E

Se även fråga 12037

Nyckelord: ytspänning [17];

1 http://fragelada.fysik.org/links/redirect.asp?ID=687
2 http://sv.wikipedia.org/wiki/Simbl%C3%A5sa

*

Energi [13323]

Fråga:
En av mina elever frågade varför inte alkoholen i termometern "trillar" ner i toppen av termometern om man håller en vanlig alkoholtermometer upp och ner.

Jag har frågat ett 15-tal personer som gett mig lika många svar. Allt från vacuumets verkan till kapillärkrafter, ytspänning etc.

/fundersam fysiklärare
/Cecilia H, Norrbergsskolan, Vaxholm

Svar:
Kära Fundersam fysiklärare!

Det är ytspänningen som håller ihop alkoholen (eller kvicksilvret) Den fria ytan är minimal när vätskan håller ihop - om man delar vätskan blir det ju två nya ytor som kostar energi. Man kan reparera en termometer som trots detta splittrats upp genom att hålla den i en hand och slå mot den andra.
/Peter E

Nyckelord: termometer [7]; ytspänning [17];

*

Kraft-Rörelse [11165]

Fråga:
Hejsan! Jag undrar hur det kommer sig att en korkbit alltid flyter överst på en vattenyta. Att densiteten är mindre vet jag men i experimentet med ett glas med vatten drar sig korken till glasets kant eftersom man får en nivåhöjning vid glasets kant. Men om man fyller glaset så mycket man kan så pga av ytspänningen flyter korken mot mitten. Min fråga är vilka krafter som förflyttar korken från kanten av glaset mot toppen på "vattenbågen".
/Sylvia M, Rosentorp, Vellinge

Svar:
Det här var en intressant och inte alldeles lätt fråga. Det viktigaste man ska veta om ytspänningen är att den strävar mot att ytan ska bli så liten som möjligt. Denna strävan gör att energi finns lagrad i vattenytan, så kallad ytenergi. Vid 20 oC är det 0.0729 J/m2 för en plan vattenyta. Är vattenytan krökt blir värdet annorlunda. En konvex yta (som en droppe) har högre ytenergi, en konkav har lägre.

Vi börjar med fallet att glaset inte är helt fullt. Vattenytan är då konkav, alltså den drar sig upp mot glaset. I detta fallet ska man ange vattenytans krökningsradie med minustecken. Kröknigen är kraftigast nära glaset. Där är alltså den lägsta ytenergin.

Alltså: Korken söker sig till platsen med den lägsta ytenergin. I det första fallet med en konkav vattenyta är det där krökningen är störst, i det andra fallet med konvex vattenyta är det där krökningen är minst.
/KS

Nyckelord: ytspänning [17];

*

Kraft-Rörelse [11153]

Fråga:
Om man sätter en tvålbit bak på en pappbit som ligger i vatten så åker ju pappbiten framåt. Varför det? Det handlar om ytspänningen va? Vill gärna veta mer!
/Malin K, Aroseniusskolan, Älvängen

Svar:
Visst har det med ytspänningen att göra. Lägger du i en pappbit utan tvål, drar ytspänningen lika mycket åt alla håll. Den ligger stilla. Finns det en liten tvålbit på ena kanten, blir ytspänningen lägre här. Då drar ytspänningen vid den motsatta kanten fram pappbiten. Det är alltså inte tvålen som driver, utan det är ytspänningen som drar.

Experiment: Lägg i två lika pappbitar med tvål på den ena. Vad händer?
/KS

Nyckelord: ytspänning [17];

*

Blandat [11076]

Fråga:
Varför kräver vatten så mycket energi för att bilda ånga? Hur kan kapillärkrafterna uppstå? Varför har vatten högst densitet vid +4 grader?
/Anna S, Sannarp, Halmstad

Svar:
Många av vattens märkliga egenskaper förklaras av starka så kallade vätebindningar mellan vattenmolekylerna. Till exempel ångbildningsvärmet.

Kapillärkraften beror ytterst av ytspänningen. Detta fenomen beror på att molekylerna vid ytan binds svagare än de inne i vätskan helt enkelt för att de på ytan har färre "grannar". Vätskan strävar därför efter att minimera ytan.

Is har ju lägre densitet än vatten. När temperaturen sjunker börjar vattenmolekylerna lagra om sig, så att strukturen börjar likna is redan innan fryspunkten. Därför får vi ett minimum i densitet vid 4 oC.

Vattens densitet
Länk 1 ger en parametrisering av densiteten som funktion av temperaturen T oC:

r = 1000*(1 - (T+288.9414)/(508929.2*(T+68.12963))*(T-3.9863)^2)

Här är några värden med ovanstående formel:

T (oC)   densitet (kg/m3)
 0        999.8676
 1        999.9265
 2        999.9678
 3        999.9921
 4       1000.0000
 5        999.9919
10        999.7281
20        998.2336
Länk 2 innehåller ett diagram av densiteten som funktion av temperaturen.

Ord i kursiv stil kan du slå upp i Nationalencyklopedin . Där finns intressanta artiklar om dessa saker. I denna databas kan du söka på kapillärkraft , ytspänning och vätebindning.
/lpe

Nyckelord: vatten/is [31]; ytspänning [17];

1 http://www.earthwardconsulting.com/density.xls
2 http://www.ourlake.org/html/density.html

*

Kraft-Rörelse [10599]

Fråga:
Varför försämras ytspänningen på vatten när man häller i t.ex. diskmedel i vattnet?
/Simon B, Norratorp, Tomelilla

Svar:
De ytaktiva molekylerna i diskmedel är avlånga molekyler, som har en ända som gillar vatten och en som ogillar vatten men som gillar fett. Diskvattenytan är faktiskt inte en vattenyta. Den består av ett lager diskmedelsmolekyler, där den "våta" änden är mot vattnet och den "feta" änden går upp i luften. Om en sådan yta kommer i kontakt med fett, fastnar den där. Vispar man sedan omkring, delas fettet upp i så droppar, täckta av diskmedelmolekyler, den feta änden mot fettet och den våta mot vattnet. Det är så diskmedel funkar.

Nu till din fråga. Vattenmolekyler har ett antal bindningar till närliggande vattenmolekyler. En vattenmolekyl i ytan kan ju inte ha några bindingar uppåt. De har i stället fler bindnigar åt sidorna. Det är så ytspänningan uppkommer. Det bildas liksom ett "skinn" på ytan, som strävar att dra ihop sig. Häller vi diskmedel i vattnet erätts detta skinn av diskmedelsmolekyler. Dessa är svagare bundna till varandra än vatten molekyler. Ytspänningen blir lägre.

Det är alltså inte den lägre ytspänningen som är viktig vid diskning, det är snarast en bieffekt.

För mer om ytspänning (på engelska) se länk 1 och Surface_tension .
/KS

Se även fråga 6601 och fråga 8628

Nyckelord: ytspänning [17];

1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/surten.html

*

Blandat [8628]

Fråga:
Jag undrar varför det blir så mycket mer bubblor när man har diskmedel i vattnet än annars.
/Ulrika L, Fyris, Uppsala

Svar:
Det är samma fråga som varför man inte kan göra såpbubblor med rent vatten. Det vanliga svaret är att diskmedlet sänker ytspänningen. Därför kan man göra såpbubblor med vatten med diskmedel.

Detta är ju ingen förklaring alls. Hur skulle lägre ytspänning kunna ge bubblor?

Diskmedlet innehåller ytaktiva molekyler. De är ganska långa, och har en fet (hydrofob) och en våt (hydrofil) ände. I vattnet försöker den feta änden komma undan från vattnet. Bäst lyckas den när den kommer upp till ytan. Då kommer den feta änden att peka ut i luften, och den våta in mot vattenytan. Till slut bildas ett molekyltjockt lager som täcker hela vattenytan. I en såpbubbla finns ett sådant lager på ytan och ett på insidan. Dessa lager har två effkter, de stabiliserar såpbubblan och de sänker ytspänningen.

Se även länk 1.
/KS

Nyckelord: ytspänning [17];

1 http://wwwchem.csustan.edu/chem2000/Exp5/Bkg.htm

*

Kraft-Rörelse [6601]

Fråga:
Hej! Jag undrar vad är ytspänning för något
/Matilda L, Junedal, Jönköping

Svar:
I en vätska håller molekylerna ihop genom att de dras mot varandra. Inne i en vätska dras en molekyl åt alla håll, men vid ytan dras en molekyl mera inåt. Effekten blir den att vätskan strävar att minska ytan. Det verkar nästan som vätskeytan hade ett elastiskt skinn (så är det naturligtvis inte). En fri vattendroppe i tyngdlöst tillstånd bildar en sfär (klotform). För en given volym har en sfär den minsta ytan. Läs också i Nationalencyklopedin eller Wikipedia-artikeln Surface_tension . Den senare artikeln är ganska avancerad men innehåller flera bra bilder, bland annat nedanstående.

Experiment: Smeta ut lite smör på en plan yta, och skvätt på lite vatten. På grund av tyngdkraften blir de inte klotrunda som i rymden. Titta på de minsta vattendropparna! Även om de inte är klotrunda, så är dom de mest krökta. Ju större vattendroppen är desto mer betyder tyngdkraften, och desto plattare blir den.



/KS/lpe

Nyckelord: ytspänning [17];

*

Kraft-Rörelse [4152]

Fråga:
När jag centrifugerar min tvätt brukar jag iaktta vattnet som rinner ut på golvet mot brunnen. Det rinner ganska sakta ända tills det når en plats där betonggolvet är fuktigt. Då rinner det plötsligt jättesnabbt. Hur kan detta komma sig?
/Erik J, Sandeklevsskolan, Göteborg

Svar:
Det har med ytspänningen att göra. Att utvidga en vattenyta kräver energi. Därför är vattenfronten ganska hög när vattnet letar sig fram. När det når fram till det redan våta golvet, är ju jobbet redan gjort. Då finns inget som hindrar vattnet att rinna. Kul iakttagelse!
/KS

Se även fråga 1809

Nyckelord: ytspänning [17];

*

Blandat [2536]

Fråga:
Hur mycket kan ytspänningen bära?
/Adam S, Mariaskolan, Malmö

Svar:
Ytspänningen anges i kraft per längdenhet, alltså N/m. För rent vatten är det 0.07 N/m (=0.07 J/m2). Det innebär, med hänsyn till tyngdaccelerationen, att vatten skulle kunna bära 7 g/m (grov uppskattning). Lite bättre uppskattning ger snarare 5 g/m eller 5 mg/mm.

Virvelbaggar kallas små svarta skalbaggar, som virvlar runt på vattenytan. Dom har säkert alla sett. De håller sig uppe med ytspänningen. En virvelbagge är ungefär 5 mm lång, och 5 mm skulle, med siffrorna ovan, kunna bära 25 mg. En virvelbagge väger uppskattningsvis 15 mg, så det klarar sig!

För mer om ytspänning än du någonsin vill ha, se Surface_tension . Där finns även värden på ytspänningskraften för olika vätskor. Motsvarande artikel på svenska är rudimentär men innehåller bra bilder: Ytspänning . Nedanstående bild (Wikimedia Commons) är två vattelöpare som parar sig. Observera att båda har alla sina ben i vattenytan för att maximera bärigheten!



/KS/lpe

Nyckelord: ytspänning [17];

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7203 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-11-19 11:33:22.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.