Diferencia entre la tensión superficial y la energía superficial

Tensión superficial vs energía superficial

La tensión superficial y la energía superficial son dos conceptos muy importantes discutidos en la física. Los conceptos de tensión superficial y energía superficial se utilizan ampliamente en campos como mecánica de fluidos, dinámica de fluidos, aerodinámica y varios otros campos. La tensión superficial es la fuerza intermolecular neta sobre las moléculas superficiales de un líquido. La energía superficial es la energía relevante de estos enlaces. En este artículo, vamos a discutir qué tensión superficial y energía superficial son, sus aplicaciones, las definiciones de tensión superficial y energía superficial, sus similitudes y, finalmente, la diferencia entre la tensión superficial y la energía superficial.

Tensión superficial

Considere un líquido homogéneo. Cada molécula en las partes centrales del líquido tiene exactamente la misma cantidad de fuerza que lo tira a todos los lados. Las moléculas circundantes están tirando de la molécula central de manera uniforme en todas las direcciones. Ahora considere una molécula de superficie. Solo tiene fuerzas que actúan sobre él hacia el líquido. Las fuerzas adhesivas de aire y líquido ni siquiera son tan fuertes como las fuerzas líquidas - cohesivas líquidas. Entonces, las moléculas de superficie se sienten atraídas hacia el centro del líquido, creando una capa repleta de moléculas. Esta capa superficial de moléculas actúa como una película delgada en el líquido.

Si tomamos un ejemplo de la vida real de un Strider de agua, utiliza esta película delgada para colocarse en la superficie del agua. Se desliza sobre esta capa superficial. Si no es por esta capa superficial, se habría ahogado inmediatamente.

La tensión superficial se define como la fuerza paralela a la superficie perpendicular a una línea de longitud unitaria dibujada en la superficie. Las unidades de tensión superficial son nm^-1. La tensión superficial también se define como energía por unidad de área. Esto también le da a la tensión superficial nuevas unidades JM^-2.  La tensión superficial que ocurre entre dos fluidos inmiscibles se conoce como tensión interfacial.

Energía superficial

La energía superficial y la tensión superficial son dos conceptos interconectados. Las moléculas en la superficie de un líquido están empacadas debido a fuerzas intermoleculares desequilibradas que las moléculas en el centro. Esto significa que hay una alta densidad de energía en la superficie de un líquido.

La energía de la superficie se puede definir como la diferencia de energía entre la mayor parte del material y la superficie del material. La energía superficial se define como la energía superficial por unidad de superficie. La energía superficial por unidad de área es idéntica a la tensión superficial medida. Las unidades de energía superficial son JM^-2. Cuando la energía de la superficie es proporcionada por una fuente externa, se dice que el líquido está burbujeando.

Tensión superficial vs energía superficial

• La tensión superficial tiene las unidades de NM^-1 y jm^-2 mientras que la energía superficial tiene la unidad JM^-2.

• La tensión superficial se mide a lo largo de una línea, mientras que la energía superficial se mide a lo largo de un área.