کشش سطحی: تفاوت میان نسخه‌ها

هر [[مولکول]] مایع از سوی مولکول‌های دیگرِ مایع ربوده می‌شود. مولکول‌هایی که درون حجم مایع هستند، از همه جهت ربوده می‌شوند و برایندبرآیند نیروی وارد به آن‌ها صفر است. اما مولکول‌هایی که در سطح مایع هستند، تنها از یک جهت از سوی دیگر مولکول‌ها ربوده می‌شوند و نیروی ربایش در آن سوی مرز مایع (مثلاً از طرف مولکول‌های هوا) به آن‌ها کمتر است.است؛ بنابراین، به مولکول‌های روی سطح مایع نیروی خالصی به سمت درون وارد می‌شود که این نیرو با مقاومت مایع در برابر فشرده‌شدن خنثی می‌شود. در نتیجه، نیرویی در مایع به وجود می‌آید که می‌خواهد سطح مایع را کم کند. از همین رو سطح مایع به شکل ورقه‌ای [[کشسانی|الاستیک]] عمل می‌کند و آن قدر جمع می‌شود که کمترین سطح ممکن را داشته باشد.

راه دیگر برای توضیح کشش سطحی این است که یک مولکول اگر در کنار مولکول همسایه‌اش باشد، انرژی‌اش کمتر از وقتی است که کنار آن همسایه نباشد. مولکول‌های درونی بیشترین تعداد همسایه‌های ممکن را دارند.دارند؛ ولی مولکول‌هایی که در سطح هستند همسایه‌های کمتری دارند و بنابراین انرژی‌شان بیشتر از انرژی مولکول‌های درونی است.است؛ بنابراین، وقتی که مایع می‌خواهد انرژی کلش را [[کمینه]] کند، می‌کوشد تا از شمار مولکول‌های سطحی‌اش بکاهد، و این یعنی یک مایع می‌خواهد کمترین سطح ممکن را داشته باشد.

اگر بخواهیم رویهٔ دوبعدی‌ای را بیابیم که میان مرزهای مشخصی قرار بگیرد و کمترین سطح ممکن را داشته باشد، شاید با ریاضیات به سختی به نتیجه برسیم.برسیم؛ ولی به جایش می‌توانیم مرزها را با سیم بسازیم و آن را درون ظرفی پر از آب و صابون فرو ببریم. لایهٔ حباب صابونی که بین سیم‌ها ساخته می‌شود به تقریب نشان‌دهندهٔ رویه‌ای با کمترین سطح ممکن است (اگر گرانش زمین نبود دقیقاً کمترین سطح را می‌ساخت).<ref>{{یادکرد|فصل=|کتاب=|ناشر= |چاپ= |شهر= |کوشش= |ویرایش= |سال=|شابک=|نویسنده=Aaronson, {{چر}}Scott |نویسندگان سایر بخش‌ها=|ترجمه=|صفحه= |زبان=en |مقاله= [http://www.scottaaronson.com/papers/npcomplete.pdf NP-Complete Problems and physical reality.] |ژورنال= |نشریه=SIGACT News |تاریخ= |دوره= |شماره= |شاپا=}} </ref>

اثر مویینگی یعنی بالاآمدن سطح مایع درون لوله‌ای که درون مایع فروبرده شده استشده‌است. اگر لوله به قدر کافی باریک باشد و [[چسبندگی]] آب به لوله زیاد باشد، کشش سطحی می‌تواند آب را در لوله بالا بکشد. ارتفاع آب بالاآمده برابر است با

جریان آبی که از شیر می‌آید، هر چه‌قدر هم که یکنواخت باشد، قطره‌قطره می‌شود. این به خاطر پدیده‌ای به نام [[ناپایداری پلاتو-ریلی]] است.<ref name="cwp">{{یادکرد|فصل= |کتاب=Capillary and Wetting Phenomena — Drops, Bubbles, Pearls, Waves|ناشر= Springer|چاپ= |شهر= |کوشش= Alex Reisinger (translator)|ویرایش= |سال= 2002 |شابک=ISBN 0-387-00592-7 |نویسنده= Pierre-Gilles de Gennes, Françoise Brochard-Wyart, David Quéré|نویسندگان سایر بخش‌ها=|ترجمه=|صفحه= |زبان=en |مقاله= |ژورنال= |نشریه= |تاریخ= |دوره= |شماره= |شاپا=}}</ref> که خود پیامد مستقیمی از کشش سطحی است.

کشش سطحی آب در صفر درجه سانتیگراد برابر با 75.64 dyn/cm است درحالیکه کشش سطحی برای یک محلول 6M نمک طعام برابر 82.55 dyn/cm است، زیرا کشش سطحی درواقع نتیجه ینتیجهٔ نیروهای واندروالسی میان مولکولی است و هر چه این نیروها قویتر باشند، کشش سطحی نیز بیشتر می شودمی‌شود. افزایش ذره ای قطبی و یونی مانند سدیم کلرید به آب مایه آن می شودمی‌شود که جاذبه یجاذبهٔ میان ذرات بیشتر شودشود، ،زیرازیرا جاذبه یجاذبهٔ میان ذرات یونی و مولکولهای آب قویتر از جاذبه یجاذبهٔ میان مولکولهای آب به تنهایی است، بنابراین کشش سطحی در این محلول هایمحلول‌های بیشتر از کشش سطحی آب خالص است.<ref>واحد مشاوره موسسهمؤسسه تبیان ا</ref>

=== اثر ساختار هایساختارهای مولکولی بر کشش سطحی ===

ساختارهای مولکولی مایه از میان رفتن ویژگی کشش سطحی مایعات می شوند ،می‌شوند، مانند مواد شوینده که با شکستن کشش سطحی آب مایه رفتن مواد پاک کننده و آب به درون پارچه شده و پارچه را تمیز می کنندمی‌کنند البته شکسته شدن کش سطحی مایعات تنها تا نقطه بحرانی (CMC) صورت میگیردمی‌گیرد و پس از آن کشش سطحی ثابت می ماندمی‌ماند بنابراین بکاگیری از غلظت هایغلظت‌های بالای ساختارهای مولکولی مانند مواد شوینده مایه شکسته شدن بیشتر کشش سطحی نمی‌شود .

[[پرونده:Wasserläufer bei der Paarung crop.jpg|چپ|250px|بندانگشتی|حشره‌ای که به کمک کشش سطحی آب شناور مانده استمانده‌است.]]