Yüzey Gerilimi Nedir?

Yüzey gerilimi, bir sıvının molekülleri tarafından sergilenen birleşme kuvvetidir. Bu kuvvet, bir sıvının yüzeyinin, kendisine uygulanan dış kuvvetlere bir dereceye kadar dayanmasını sağlar. Örneğin, bir ataş, sudan daha büyük bir yoğunluğa sahip olmasına rağmen, bir bardak su yüzeyinde yüzmesine izin veren bu dirençtir. Yüzey gerilimi, sıvıya bağlı olarak ve sıcaklık gibi diğer faktörlerle birlikte değişir.

Bir sıvının yüzey gerilimi özelliğini sergileme eğilimi, bir sıvının moleküllerinin birbiri için sahip olduğu çekiciliğinden kaynaklanır. Sıvının içinde, her molekül diğer moleküllerle çevrilidir ve her biri çevreleyen her molekülü eşit olarak çekerek net bir sıfır kuvveti oluşturur. Bununla birlikte, sıvının yüzeyindeki moleküller, diğer moleküller tarafından her yöne çevrelenmez. Yanlarındaki molekülleri daha güçlü çekerler ve yüzey gerilimi yaratırlar.

Su damlacıkları, yüzey gerilimi nedeniyle oluşur ve yüzey gerilimi, havanın bir sıvı içinde kabarcıklar oluşturmasını sağlar. Bir sıvının yüzeyindeki moleküller, yüzeydeki diğer molekülleri çekerken, uzayda bir sıvı hacmi bir küre oluşturma eğiliminde olacaktır ve yerçekimi olmadığında, su damlacıkları mükemmel küreler oluşturur. Bu, bir kürenin belirli bir hacim için mümkün olan en küçük yüzey alanına sahip şekli olması nedeniyle oluşur. İki küçük damlacık yerçekimi olmadığında çarpıştığında, moleküllerin diğer moleküller için çekimi, damlacıkların daha büyük bir damlacık halinde birleşmesine neden olma eğilimindedir. Bu eğilim bazen standart Yerçekimi altında da gözlenebilir.

Yağmur damlalarının uzatılmış şekli, damlacıkların üzerindeki çekim kuvvetinden kaynaklanmaktadır. Yüzey gerilimi çok zayıf bir kuvvet olma eğilimindedir, bu nedenle damlacıklar yerçekimi veya merkezcil veya merkezkaç kuvvetleri gibi diğer kuvvetler tarafından kolayca deforme olur. Bazı böcekler ve hatta hayvanlar bu güçten yararlanmak için adapte olmuşlardır, ancak yine de zayıf olabilirler. Su böcekleri ve fesleğen denilen küçük kertenkeleler aslında suyun batmadan batmasını sağlamak için suyun yüzey gerilimine dayanır.

Bir sıvının, genellikle santimetre başına dyn olarak ifade edilen yüzey gerilimi, belirli bir sıvının yüzeyini bir santimetre doğrusal bir mesafe boyunca kırmak için gereken kuvvet miktarıdır. Bir boya, bir saniyede bir santimetrekare hızında bir gram kütleyi hızlandırmak için gereken enerji miktarı olarak tanımlanan bir enerji veya kuvvet birimidir. Bir boya, aynı zamanda mikrotontonun Uluslararası Standart (SI) birimine eşittir.