Bu konuyu daha iyi kavramak için öncelikle Yüzey gerilimi ve
kılcallığın oluşmasını sağlayan adezyon ve kohezyon kuvvetlerini
bilmemiz gerekir.
Adezyon(Yapışma)=Farklı maddelerin (cam,su) molekülleri arasındaki çekim kuvvetine adezyon
denir. Adezyon ve kohezyon kuvvetleri moleküller arası çekim
kuvvetleridir. Bu kuvvetlerin sebebi elektriksel kuvvetler ve kütle
çekimi kuvvetidir.
Adezyon günlük hayatta birçok olayda karşımıza çıkar, Örneğin;
-
- Yağmur yağdıktan sonra su damlacıklarının cama yapışması
- Banyodan çıktıktan sonra vücudumuzda su damlacıklarını kalması,
- Duvara sürülen boyanın yapışması
- Yüzdükten sonra saçlarımızın birbirine yapışması
- Çay tabağı ve çay bardağının aradaki sudan dolayı birbirine yapışması adezyona örnektir
Kohezyon(Birbirini tutma)
Aynı cins moleküllerin arasındaki çekim kuvvetine kohezyon
denir. Kohezyon kuvvetinin oluşmasının sebebi de elektriksel ve
gravitasyonel kuvvetlerdir. Kohezyon kuvvetinin en güzel örneği su
damlasının küresel bir yapıda dağılmadan durmasıdır. Su damlacıklarının
bir arada durması kohezyon kuvvetine örnek, su damlacıkların farklı
moleküllere yapışması adezyon kuvvetine örnektir.
Yine kohezyon kuvvetine örnek olarak cıva damlacıklarını bir araya getirdiğimizde daha büyük bir cıva damlası oluşur.
Islanma Şartı: Cisimlerin
ıslanmasın da adezyon ve kohezyon kuvvetleri etkilidir. Örneğin bir
kumaşı ıslatmaya çalışalım , kumaşın ıslanması için adezyon kuvvetinin
kohezyon kuvvetinden büyük olması lazım. Adezyon büyük olursa su
molekülleri kumaşa yapışır ve ıslanır. Eğer kumaşın kendi molekülleri
arasındaki kohezyon kuvveti büyük olsaydı kumaş ıslanmazdı.
Aşağıdaki şekilde su dolu bardakta üç farklı şeklin oluştuğunu
görüyoruz. Bardaklarda farklı şekillerin oluşma sebebi adezyon ve
kohezyon kuvvetleridir.
1. şekilde adezyon = kohezyon kuvvetleri eşit
2. şekilde adezyon > kohezyon çünkü su cama yapışmış
3. şekilde kohezyon > adezyon çünkü su molekülleri bir arada kalabilmiş.
Yüzey Gerilimi
Yüzey gerilimi sıvı üzerindeki kohezyon kuvvetinin etkisi ile sıvı
yüzeyinin zar gibi davranmasıdır. Sıvı yüzeyinde ince zar gibi bir
tabaka vardır. Bu tabaka delinmez ise üzerinde cisim durabilir. Örneğin
su üzerinde yürüyen böcekler veya bir atacı su üzerine zarı delmeden
bırakırsak su üzerinde kalır.
Birkaç örnek verecek olursak;
- Suya batırılan bir fırçanın sudan çıkarılırken kıllarının birbirine yapışması.
- Ebru sanatı icra ederken bırakılan boyaların su üzerinde kalması
- Su üzerinde yüzen yapraklar
Yüzey Gerilimini etkileyen Faktörler
1-) Sıvını cinsine bağlıdır: Sıvı maddelerin eşit
sıcaklıkta yüzey gerilimleri birbirinden farklıdır. örneğin cıvanın
yüzey gerilimi 0,44 N/m , suyun yüzey gerilimi 0,073 N/m dir.
2-) Sıcaklık: Sıcaklık ve yüzey gerilimi ters orantılıdır. sıcaklık arttıkça yüzey gerilimi azalır.
3-) Sabun ve Deterjanlar: Sabun ve deterjanlar yüzey gerilimini azaltır.
4-) Yoğunluk: Kullanılan sıvının yoğunluğu arttıkça yüzey gerilimi artar. Örneğin suya tuz karıştırırsak yüzey gerilimi artar.
Kılcallık
Adezyon ve kohezyon kuvvetlerinden dolayı sıvıların ince borularda
yükselmesi olayına kılcallık denir. Örneğin su dolu bir bardağa ince
cam boru batırırsak su bir miktar cam boru içerisinde yükselir. Bunun
sebebi su ve cam molekülleri arasındaki adezyon kuvvetinin, su
molekülleri arasındaki kohezyon kuvvetinden büyük olamasıdır.
Aynı gözlemi cıva için yaparsak, cıvanın kılcal boru içerinde
alçaldığını görürüz. çünkü cıva molekülleri arasındaki kohezyon kuvveti,
cıva ve cam molekülleri arasındaki adezyon kuvvetinden daha büyüktür.
Kılcallık olayında kullanılan sıvının cinsi ve borunun ince olması
önemlidir. Kullanılan boru ne kadar ince olursa sıvılar o kadar yükselir
veya alçalır.
Örnekler;
- Gaz lambasında gaz yağının fitil de yükselmesi
- Bitkilerde kökten alınan suyun üst kısımlara kadar taşınması
- Peçetenin ve süngerin suyu çekmesi
- Şekerin ucunu ıslattığımız da tamamının ıslanması
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder