overflatespenning – enhet – Store norske leksikon

Overflatespenning er en virkning som oppstår i overflaten av en væske, og som blant annet fører til at det dannes overflatehinne. Overflatespenningen skyldes at de intermolekylære kreftene i væsken virker asymmetrisk i grenseflaten mot omgivelsene.

Molekylene i en væske holdes sammen av krefter som kalles kohesjonskrefter. Disse kreftene skyldes elektrisk tiltrekning mellom ladningene i atomene. Nede i væsken er kreftene mellom molekylene omtrent like store i alle retninger, men ved væskeoverflaten vil molekylene bare bli trukket i en sideveis og nedadgående retning. Molekylene i overflaten blir da trukket innover i væsken. Kraften som bidrar til at væskemolekylene trekker seg sammen, kalles for overflatespenningen.

Definisjon

Overflatespenning angis som kraft per lengdeenhet. Tidligere var det vanlig å bruke CGS-enheten dyn per centimeter (cm), men denne blir nå erstattet med den avledede SI-enheten newton (N) per meter (m). Som symbol for overflatespenning brukes enten sigma (σ) eller gamma (γ) og da blir:

γ = 1 ^dyn/_cm = 1 ^mN/_m = 0,001 ^N/_m

Enheten representerer den kraften som kreves for å bryte overflatespenningen i en væske.

Vann har en høy overflatespenning sammenlignet med andre væsker. Den er oppgitt til å være 72,8 ^mN/_m ved 20 °C, men avtar med økende temperatur på vannet. Etanol har en overflatespenning på 22,1 ^mN/_m.

Overflatespenning representerer også potensiell energi lagret i overflaten, siden det trengs energi for å bryte den og løsrive vannmolekyler fra vannoverflaten. Overflatespenning, som da gjerne omtales som overflateenergi, kan derfor også angis som energi per areal, som er den mengden energi som trengs for å utvide overflaten. Enheten er her erg per kvadratcentimeter (cm²) i CGS-systemet og joule (J) per kvadratmeter (m²) i SI-systemet.

γ = 1 erg/cm² = 0,001 J/m²

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

Fagansvarlig for Overflatefysikk

Lars Egil Helseth

Professor, Universitetet i Bergen