Diferença entre tensão superficial e energia superficial

Tensão superficial vs energia superficial

A tensão superficial e a energia superficial são dois conceitos muito importantes discutidos na física. Os conceitos de tensão superficial e energia superficial são amplamente utilizados em campos como mecânica de fluidos, dinâmica de fluidos, aerodinâmica e vários outros campos. A tensão superficial é a força intermolecular líquida nas moléculas da superfície de um líquido. A energia de superfície é a energia relevante dessas ligações. Neste artigo, discutiremos o que são tensão superficial e energia superficial, suas aplicações, as definições de tensão superficial e energia superficial, suas similaridades e, finalmente, a diferença entre tensão superficial e energia superficial.

Tensão superficial

Considere um líquido homogêneo. Cada molécula nas partes centrais do líquido tem exatamente a mesma quantidade de força que o puxa para todos os lados. As moléculas circundantes estão puxando a molécula central uniformemente em todas as direções. Agora considere uma molécula de superfície. Ele tem apenas forças atuando sobre ele em direção ao líquido. As forças adesivas ar-líquido não são tão fortes quanto as forças coesivas líquido-líquido. Assim, as moléculas da superfície são atraídas para o centro do líquido, criando uma camada compactada de moléculas. Essa camada superficial de moléculas atua como uma película fina no líquido.

Se dermos um exemplo real de um strider da água, ele usa esse filme fino para se colocar na superfície da água. Desliza nesta camada superficial. Se não fosse por essa camada superficial, ela teria se afogado imediatamente.

A tensão superficial é definida como a força paralela à superfície perpendicular a uma linha de comprimento da unidade desenhada na superfície. As unidades de tensão superficial são Nm^-1. A tensão superficial também é definida como energia por unidade de área. Isso também fornece tensão superficial às novas unidades Jm^-2.  A tensão superficial que ocorre entre dois fluidos imiscíveis é conhecida como tensão interfacial.

Energia de superfície

Energia superficial e tensão superficial são dois conceitos interconectados. As moléculas na superfície de um líquido são compactadas devido a forças intermoleculares desequilibradas do que as moléculas no centro. Isso significa que há uma alta densidade de energia na superfície de um líquido.

A energia de superfície pode ser definida como a diferença de energia entre a maior parte do material e a superfície do material. Energia de superfície é definida como a energia de superfície por unidade de superfície. A energia superficial por unidade de área é idêntica à tensão superficial medida. As unidades de energia superficial são Jm^-2. Quando a energia da superfície é fornecida por uma fonte externa, diz-se que o líquido está borbulhando.

Tensão superficial vs energia superficial

• A tensão superficial tem as unidades de Nm^-1 e Jm^-2 Considerando que a energia da superfície tem a unidade Jm^-2.

• A tensão superficial é medida ao longo de uma linha, enquanto a energia superficial é medida ao longo de uma área.