Fizik: Yüzey Gerilimi Nedir?

Bazı böcekler ve örümcekler su yüzeyinde yürüyebilir. Resim 2.22’de görülen böcek ince bacakları ile su üzerinde batmadan nasıl duruyor olabilir? Resim 2.23’teki gibi bir ataç su yüzeyinde batmadan nasıl durabilmektedir?

Sıvı moleküllerinin birbirlerine tutma yani kohezyon kuvveti uyguladıklarını öğrenmiştik. Moleküller bu tutma kuvveti ile her yöne doğru çekilmektedir. Ancak yüzeydeki moleküllerin üstünde başka molekül bulunmadığından onları yukarı doğru çeken kuvvet yoktur, yalnızca aşağı ve yanlara doğru çekilirler (Şekil 2.6). Bu nedenle kolaylıkla havaya karışırlar. sıvı moleküllerine etki eden kuvvetlerin farkı yüzeydeki moleküller arasında bir gerilmeye neden olur, bu gerilmeye yüzey gerilimi adı verilir. Yüzey gerilimi sayesinde su üzerinde bazı böcekler yürüyebilmektedir. Suyun damlacıklar hâlinde kalabilmesinin nedeni de yüzey gerilimidir. Su damlacıkları yüzey geriliminin etkisiyle yüzey alanını en aza indirerek küre şeklini alır (Resim 2.24).

Yüzey Gerilimini Etkileyen Faktörler

Bütün sıvıların yüzey gerilimi aynı değildir. Örneğin civanın yüzey gerilimi sudan çok büyüktür. Bir metal yüzeye cıva (Resim 2. 25)ve su damlattığımızda ( Resim 2.26) damlalar yüzey gerilimlerine göre şekil alırlar. Cıva damlası bir bütün olarak yüzey üzerinde durabilirken su damlası yayılır.

Aynı yüzey üzerine sıvı yağ, su, aseton damlatıldığında farklı görünümde damlalar elde edilir. Bu durum sıvı maddelerin yüzey gerilimlerinin farklı olmalarından kaynaklanmaktadır. Tablo 2. 3’te bazı sıvı maddelerin 20 ᵒC’deki yüzey gerilim değerleri verilmiştir.

Aynı madde için yüzey gerilimi değeri sabit değildir. Örneğin sıcaklık yüzey gerilimini etkiler, sıcaklık artarsa yüzey gerilimi azalır. Sıcaklıktan başka deterjan gibi bazı faktörler de yüzey gerilimini değiştirir. Deterjan sıvının yüzey gerilimini azaltır. Günlük yaşantımızda yüzey gerilimini azalmasını istediğimiz durumlar vardır. Bir cismi temizlemek için sıcak suyla yıkarız. Örneğin kirli bir bardak ya da tabağı soğuk suyla yıkadığımızda zor ıslandığına suyun damlacıklar halinde bardağın üzerinde kaldığına şahit oluruz. Bu duruma yüzey gerilimi neden olur. Sıcaklığı artırarak yüzey gerilimini azaltırız ve suyun kirlere nüfuz etmesini sağlarız. Sıcak suya deterjan eklediğimizde ise yüzey gerilimi daha da azalır. Deterjanlı sıcak su kirlerle yüzey arasına girer ve kirleri yüzeyden söker. Suya tuz eklenmesi ise suyun yüzey gerilimini arttırır.

Bir Cevap Yazın