Klíčový rozdíl mezi kohezí a povrchovým napětím je ten, že koheze popisuje mezimolekulární síly vyskytující se mezi identickými molekulami, zatímco povrchové napětí popisuje elasticitu povrchu kapaliny.
Povrchové napětí je vlastnost kapalin, která vzniká v důsledku kohezních sil mezi stejnými molekulami kapaliny. Kohezi lze popsat jako agregaci podobných molekul v důsledku intermolekulárních přitažlivých sil mezi nimi.
Co je soudržnost?
Koheze je druh mezimolekulární síly, ke které dochází mezi dvěma identickými molekulami. Například interakci mezi molekulami vody lze pojmenovat jako kohezi. Tato vlastnost koheze ve vodě umožňuje molekulám vody cestovat s konzistencí (jinými slovy, nepřetržitý tok je udržován kohezními silami). Kromě toho můžeme vysvětlit tvar dešťových kapek nebo existenci vodních kapiček spíše než jednotlivých molekul pomocí konceptu soudržnosti.
Obrázek 01: Tvar kapek vody
Schopnost vytvářet vodíkové vazby mezi molekulami vody je navíc hlavním důvodem kohezních sil molekul vody. Každá molekula vody může tvořit čtyři vodíkové vazby s jinými molekulami vody; proto je shromažďování přitažlivých sil mnohem silnější. Elektrostatické síly a Van der Waalsovy síly mezi podobnými molekulami také způsobují adhezi. Adheze způsobená Van der Waalsovými silami je však poněkud slabší.
Co je povrchové napětí?
Povrchové napětí je jev, kdy povrch kapaliny, když je kapalina v kontaktu s plynem, působí jako tenká elastická vrstva. Tento termín je užitečný pouze tehdy, když je kapalina v kontaktu s plynem (např. při otevření do normální atmosféry). Termín „mezifázové napětí“je na druhé straně důležitý pro vrstvu mezi dvěma kapalinami.
Obrázek 02: Některý malý hmyz může chodit po hladině vody kvůli povrchovému napětí
Navíc přitažlivé síly mezi různými chemickými druhy způsobují, že se molekuly kapaliny spojují dohromady. Zde jsou molekuly kapaliny na povrchu kapaliny přitahovány molekulami uprostřed kapaliny. Jedná se tedy o typ soudržnosti. Přitažlivost mezi molekulami kapaliny a molekulami plynu v kontaktu s kapalinou (nebo adhezní síly) je však zanedbatelná. To umožňuje této povrchové vrstvě kapalných molekul působit jako elastická membrána. Tato povrchová vrstva molekul kapaliny je pod napětím, protože zde není dostatek přitažlivých sil, které by vyrovnaly kohezní síly, které na ně působí; proto se tento stav nazývá povrchové napětí.
Vzorec pro výpočet povrchového napětí:
Povrchové napětí (γ)=F/d
Ve výše uvedeném vzorci je F povrchová síla a d je délka, po které povrchová síla působí. Proto se měření povrchového napětí udává v jednotce N/m (Newton na metr). Je to jednotka SI pro měření povrchového napětí.
Jaký je rozdíl mezi soudržností a povrchovým napětím?
Klíčový rozdíl mezi kohezí a povrchovým napětím je ten, že koheze popisuje mezimolekulární síly vyskytující se mezi identickými molekulami, zatímco povrchové napětí popisuje vlastnost pružnosti povrchu kapaliny. Stručně řečeno, povrchové napětí lze pozorovat díky soudržnosti.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi soudržností a povrchovým napětím.
Shrnutí – Soudržnost vs povrchové napětí
V důsledku soudržnosti lze pozorovat povrchové napětí. Klíčový rozdíl mezi kohezí a povrchovým napětím je v tom, že koheze popisuje mezimolekulární síly vyskytující se mezi identickými molekulami, zatímco povrchové napětí popisuje vlastnost pružnosti povrchu kapaliny.
