ความแข็งแรงในการเกาะติด: ลักษณะในของแข็งของเหลวและก๊าซตัวอย่าง

แรงยึดเกาะ เป็น แรงดึงดูด ระหว่างโมเลกุลที่ดึงดูดโมเลกุลบางตัวเข้าด้วยกัน สารอยู่ในสถานะของแข็งของเหลวหรือก๊าซ ค่าของแรงยึดเกาะเป็นสมบัติที่แท้จริงของสารแต่ละชนิด

คุณสมบัตินี้เกี่ยวข้องกับรูปร่างและโครงสร้างของโมเลกุลของสารแต่ละชนิด คุณลักษณะที่สำคัญของกองกำลังการเกาะกลุ่มคือพวกมันจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อระยะทางเพิ่มขึ้น จากนั้นกองกำลังของการเกาะกันเรียกว่าแรงดึงดูดที่เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลของสารชนิดเดียวกัน

ในทางตรงกันข้ามแรงผลักดันคือแรงที่เกิดจากพลังงานจลน์ (พลังงานเนื่องจากการเคลื่อนที่) ของอนุภาค พลังงานนี้ทำให้โมเลกุลเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง ความเข้มของการเคลื่อนไหวนี้เป็นสัดส่วนโดยตรงกับอุณหภูมิที่สารตั้งอยู่

ในการทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะของสารมีความจำเป็นต้องเพิ่มอุณหภูมิของมันโดยการส่งผ่านความร้อน สิ่งนี้ทำให้แรงผลักดันของสารเพิ่มขึ้นซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะ

ในทางกลับกันมันเป็นสิ่งสำคัญและจำเป็นในการแยกแยะระหว่างการติดต่อกันและการภาคยานุวัติ การรวมตัวกันเกิดขึ้นเนื่องจากแรงดึงดูดที่ดึงดูดระหว่างอนุภาคที่อยู่ติดกันของสารชนิดเดียวกัน ในทางกลับกันการยึดเกาะเป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นระหว่างพื้นผิวของสารหรือร่างกายที่แตกต่างกัน

กองกำลังทั้งสองนี้ปรากฏในปรากฏการณ์ทางกายภาพหลายอย่างที่มีผลต่อของเหลวดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องมีความเข้าใจที่ดีทั้งสองอย่าง

ลักษณะของของแข็งของเหลวและก๊าซ

ในของแข็ง

โดยทั่วไปในของแข็งแรงยึดเกาะสูงมากและเกิดขึ้นอย่างหนาแน่นในสามทิศทางของอวกาศ

ด้วยวิธีนี้ถ้าแรงภายนอกถูกนำไปใช้กับร่างกายที่เป็นของแข็งจะมีเพียงการกระจัดกระจายของโมเลกุลขนาดเล็กเท่านั้น

นอกจากนี้เมื่อแรงภายนอกหายไปแรงยึดเกาะจะแข็งแรงพอที่จะทำให้โมเลกุลกลับคืนสู่ตำแหน่งเดิมของพวกมันฟื้นตำแหน่งก่อนการบังคับใช้

ในของเหลว

ในทางตรงกันข้ามในของเหลวกองกำลังการเกาะติดกันจะสูงเพียงสองทิศทางของพื้นที่ในขณะที่พวกมันอ่อนมากระหว่างชั้นของเหลว

ดังนั้นเมื่อแรงถูกนำไปใช้ในทิศทางสัมผัสกับของเหลวแรงนี้จะทำลายพันธะที่อ่อนแอระหว่างเลเยอร์ นี่เป็นสาเหตุที่ชั้นของเหลวจะลื่นไถลข้ามกัน

จากนั้นเมื่อการใช้แรงสิ้นสุดแรงที่เกาะกันจะไม่มีแรงมากพอที่จะคืนโมเลกุลของของเหลวกลับสู่ตำแหน่งเดิม

นอกจากนี้ในของเหลวการเกาะติดกันยังสะท้อนให้เห็นในแรงตึงผิวที่เกิดจากแรงไม่สมดุลที่พุ่งเข้าหาด้านในของของเหลวทำหน้าที่เป็นโมเลกุลของพื้นผิว

ในทำนองเดียวกันการทำงานร่วมกันก็ถูกสังเกตเห็นเช่นกันเมื่อมีการเปลี่ยนจากสถานะของเหลวเป็นสถานะของแข็งเกิดขึ้นเนื่องจากผลของการบีบอัดของโมเลกุลของเหลว

ในก๊าซ

ในก๊าซแรงที่เกิดจากการรวมตัวกันนั้นมีเพียงเล็กน้อย ด้วยวิธีนี้โมเลกุลของก๊าซอยู่ในการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องเนื่องจากในกรณีของพวกเขากำลังทำงานร่วมกันไม่สามารถที่จะรักษาพวกเขาผูกพันซึ่งกันและกัน

ด้วยเหตุนี้ในก๊าซกองกำลังทำงานร่วมกันจึงสามารถชื่นชมได้เมื่อกระบวนการทำให้เหลวเกิดขึ้นซึ่งเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลของก๊าซถูกบีบอัดและแรงดึงดูดของแรงดึงดูดนั้นจะเพียงพอสำหรับการเปลี่ยนสถานะให้เกิดขึ้น ก๊าซเป็นสถานะของเหลว

ตัวอย่าง

แรงยึดเกาะมักถูกรวมเข้ากับแรงยึดเกาะเพื่อให้เกิดปรากฏการณ์ทางกายภาพและทางเคมี ยกตัวอย่างเช่นกองกำลังการเกาะติดกันกับกองกำลังยึดติดช่วยให้เราสามารถอธิบายปรากฏการณ์ที่พบบ่อยที่สุดที่เกิดขึ้นในของเหลว นี่คือกรณีของวงเดือนความตึงเครียดตื้นและความฝืด

ดังนั้นในกรณีของของเหลวจึงจำเป็นต้องแยกแยะระหว่างกองกำลังการเกาะติดกันซึ่งเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลของของเหลวเดียวกัน และการยึดเกาะซึ่งเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลของของเหลวและของแข็ง

แรงตึงผิว

แรงตึงผิวคือแรงที่เกิดขึ้นแบบสัมผัสและต่อความยาวหน่วยที่ขอบของพื้นผิวอิสระของของเหลวที่อยู่ในสภาวะสมดุล แรงนี้หดตัวที่พื้นผิวของของเหลว

ในที่สุดแรงตึงผิวเกิดขึ้นเนื่องจากแรงที่เกิดขึ้นในโมเลกุลของของเหลวนั้นแตกต่างกันบนพื้นผิวของของเหลวมากกว่าแรงที่เกิดขึ้นในการตกแต่งภายใน

วงเดือน

Meniscus คือความโค้งที่ถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของของเหลวเมื่อถูก จำกัด ในภาชนะ เส้นโค้งนี้ผลิตโดยเอฟเฟกต์ที่พื้นผิวของภาชนะบรรจุที่บรรจุอยู่บนของเหลว

เส้นโค้งสามารถนูนหรือเว้าขึ้นอยู่กับว่าแรงระหว่างโมเลกุลของของเหลวและของภาชนะนั้นน่าดึงดูดหรือไม่ - เป็นกรณีที่มีน้ำและแก้ว - หรือน่ารังเกียจเช่นระหว่างปรอทและแก้ว .

ฝอย

Capillarity เป็นคุณสมบัติของของเหลวที่ช่วยให้พวกเขาขึ้นหรือลงผ่านหลอดเส้นเลือดฝอย มันเป็นคุณสมบัติที่ทำให้เป็นไปได้ส่วนหนึ่งของการเพิ่มขึ้นของน้ำผ่านการตกแต่งภายในของพืช

ของเหลวที่เพิ่มขึ้นผ่านหลอดเส้นเลือดฝอยเมื่อแรงยึดเกาะน้อยกว่าแรงยึดเกาะระหว่างของเหลวกับผนังของท่อ ด้วยวิธีนี้ของเหลวจะยังคงเพิ่มขึ้นจนกว่าค่าความตึงผิวจะเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่อยู่ในหลอดเส้นเลือดฝอย

ในทางตรงกันข้ามถ้าแรงยึดเกาะมีค่ามากกว่าแรงยึดเกาะแรงตึงผิวจะลดลงของเหลวและรูปร่างของพื้นผิวจะนูน