Différence entre tension superficielle et action capillaire

Différence clé - Surface Tension vs action capillaire
 

La tension superficielle et l'action capillaire sont des propriétés physiques des substances liquides. Ce sont des propriétés macroscopiques de liquides. le différence clé entre la tension superficielle et l'action capillaire est que, la tension superficielle est mesurée comme la force appliquée sur une certaine longueur du liquide donnée par l'unité N / m (Newton par mètre), tandis que l'action capillaire est mesurée par la hauteur de la colonne de liquide tirée vers le haut, contre la gravité donnée par l'unité m (mètre).

CONTENU

1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Quelle est la tension superficielle
3. Qu'est-ce que l'action capillaire?
4. Relation entre tension superficielle et action capillaire
5. Comparaison côte à côte - tension superficielle vs action capillaire sous forme tabulaire
6. Résumé

Quelle est la tension superficielle?

La tension superficielle est un phénomène dans lequel la surface d'un liquide, où le liquide est en contact avec le gaz, agit comme une mince feuille élastique. Le terme tension superficielle est utilisé uniquement lorsque le liquide est en contact avec un gaz (par exemple, lorsqu'il est ouvert à l'atmosphère normale). Le terme "tension d'interface" est utilisé pour la couche entre deux liquides.

Les attractions entre différentes espèces chimiques amènent les molécules liquides à s’unir. Les molécules liquides à la surface du liquide sont attirées par les molécules situées au centre du liquide. C'est un type de cohésion. Mais l'attraction entre les molécules liquides et les molécules d'air (ou les forces adhésives) est négligeable. Par conséquent, cette couche superficielle de molécules liquides agit comme une membrane élastique. La couche superficielle de molécules liquides est sous tension car il n'y a pas assez de forces d'attraction pour équilibrer les forces de cohésion agissant sur elles. Cette condition est appelée tension de surface..

Figure 01: Forces d'attraction sur les molécules de liquide à la surface du liquide

Formule pour le calcul de la tension superficielle

Tension superficielle (γ) = F / d

Ici, F est la force de surface et d est la longueur sur laquelle la force de surface agit. Par conséquent, la mesure de la tension superficielle est donnée par l'unité N / m (Newton par mètre). C'est l'unité SI pour la mesure de la tension superficielle..

Qu'est-ce que l'action capillaire??

L'action capillaire est la capacité d'un liquide à s'écouler dans des espaces étroits sans l'aide de, ou en opposition à, des forces externes telles que la gravité. On peut l'observer sous forme de liquide aspiré par un tube capillaire dans la direction ascendante.

L'action capillaire se produit à cause des forces intermoléculaires entre les molécules de liquide et la surface du tube capillaire. Par conséquent, cela est dû aux forces d'adhérence. Lorsque le diamètre du tube est suffisamment petit, le liquide monte à travers le tube en raison des forces adhésives et cohésives. Les forces de cohésion (forces d'attraction entre molécules similaires) entraînent les molécules vers le haut..

Lorsqu'un tube capillaire est placé dans un liquide, un ménisque se forme au bord du tube. Ensuite, en raison des forces d’adhérence entre les molécules de liquide et la paroi du tube, le liquide est aspiré jusqu’à ce que la force gravitationnelle agisse sur cette quantité de liquide suffisante pour vaincre la force adhésive. Ensuite, les molécules liquides sont tirées vers le haut en raison de la cohésion.

Figure 02: Action capillaire - un modèle

L'action capillaire est commune chez les plantes. Les vaisseaux Xylem sont des tubes capillaires qui peuvent aspirer de l'eau avec les nutriments dissous vers le haut. Cela répond aux besoins en eau et en nutriments des branches et des feuilles des grandes plantes.

Quelle est la relation entre tension superficielle et action capillaire??

L'action capillaire crée une colonne de liquide dans un tube capillaire. La hauteur de la colonne de liquide peut être déterminée par l'équation donnée ci-dessous.

Formule de calcul de la hauteur de la colonne de liquide

h = 2γcosθ / ρgr

Dans ce,

• h est la hauteur de la colonne de liquide,
• γ est la tension superficielle du liquide (l'unité est N / m),
• θ est l'angle de contact entre le liquide et la paroi du tube,
• ρ est la densité du liquide, g est l’accélération due à la gravité (l’unité est Kg / m³),
• r est le rayon du tube (m).

Quelle est la différence entre tension superficielle et action capillaire?

Tension superficielle vs action capillaire
La tension superficielle est un phénomène dans lequel la surface d'un liquide, où le liquide est en contact avec le gaz, agit comme une mince feuille élastique..	L'action capillaire est la capacité d'un liquide à s'écouler dans des espaces étroits sans l'aide de, ou même en opposition à, des forces externes telles que la gravité..
Théorie
La tension superficielle est la force exercée sur la surface d'un liquide exposé à l'air.	L'action capillaire est l'écoulement d'un liquide contre une force externe sans aucune aide.
La mesure
La tension superficielle est mesurée en tant que force appliquée à une certaine longueur du liquide, exprimée en unités N / m (Newton par mètre)..	L'action capillaire est mesurée par la hauteur de la colonne de liquide tirée vers le haut, en fonction de la gravité donnée par l'unité m (mètre)..

Résumé - Surface Tension vs action capillaire

La tension superficielle et l'action capillaire sont deux types de propriétés microscopiques de liquides. La différence entre tension superficielle et action capillaire réside dans le fait que la tension superficielle est mesurée en tant que force appliquée sur une certaine longueur du liquide donnée par l'unité N / m (Newton par mètre), tandis que l'action capillaire est mesurée en tant que hauteur de la colonne de liquide qui est tiré vers le haut, contre la gravité donnée par l'unité m (mètre).

Référence:

1.Jones, Andrew Zimmerman. «Qu'est-ce que la tension superficielle? Définition et expériences. ”ThoughtCo. Disponible ici
2.Perlman, USGS Howard. «Action capillaire». Action capillaire, USGS Water-Science School. Disponible ici  
3. «Action capillaire». Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28 février 2018. Disponible ici 

Courtoisie d'image:

1.'WassermoleküleInTröpfchen'By User: Booyabazooka - Travail personnel, (Domaine public) via Wikimedia Commons
2.'Figure 02 02 05'Par CNX OpenStax, (CC BY 4.0) via Wikimedia Commons