دانلود مقالات ISI درباره انرژی سطحی + ترجمه فارسی

انرژی سطحی(به انگلیسی: Surface energy) انرژی سیستم های فیزیکی در حالت تعادل کمینه است یک قطره که روی سطحی قرار می‌گیرد دارای سه نوع انرژی است انرژی گرانشی انرژی سطحی و انرژی چسبندگی با سطح جسم، در حالت تعادل شکلی بخود می‌گیرد که مجموع این سه انرژی کمینه باشد اگر شکل قطره را بطریق تجربی پیدا کنیم با داشتن یکی از دو کمیت انرژی سطحی یا چسبندگی دیگری قابل محاسبه است. انرژی سطحی مایعات و چسبندگی آنها به مواد مختلف در بسیاری از برهم‌منشهای فیزیکی و شیمیایی اثرهای همده دارند. ویژگی‌ای در مایع‌ها است که باعث می‌شود لایه بیرونی آن‌ها به صورت ورقه‌ای کشسان عمل کند. این همان ویژگی‌ای است که موجب ربایش دو سطح مایع به یکدیگر می‌شود؛ مانند دو قطرهٔ آب که همدیگر را می‌ربایند و قطرهٔ بزرگ‌تری می‌سازند. کشش سطحی کمیتی است که بعد نیرو در واحد طول یا انرژی در واحد سطح دارد و در فیزیک معمولاً با {\displaystyle \gamma نشان داده می‌شود. کشش سطحی را همچنین می‌توان مقدار کار لازم برای ایجاد واحد سطح مشترک جدید در نظر گرفت. وقتی گازی را فشرده و سرد می‌کنیم با نزدیک شدن مولکولها به هم نیروی ربایشی بین آنها افزایش پیدا می‌کند و در دما و فشار خاصی گاز به مایع تبدیل می‌شود. هر مولکول در داخل مایع از همه طرف توسط مولکولهای دیگر محصور شده‌است و از همه طرف، نیروی ربایشی از طرف سایر مولکولهای دیگر بر آن وارد می‌آید. به علت تقارن برآیند این نیروها صفر است، یعنی هر نیرو با نیروی مساوی و هم اندازه ولی در جهت مخالف خنثی می‌شود. ولی برای یک مولکول که در سطح مایع قرار دارد این تقارن وجود ندارد زیرا از اثر مولکولهای هوا که ناچیزند چشمپوشی شده است و هر مولکول از طرف نصف تعداد مولکولهای مجاور یک مولکول واقع در داخل مایع، نیروی ربایشی وارد می شود. برآیند این نیروها، نیروی عمود بر سطح به سمت داخل مایع است. این نیرو را، نیروی کشش سطحی گویند. در غیاب نیروهای خارجی این نیرو عامل شکل کروی هر جرمی از مایع است تا نسبت حجم به سطح حداکثر شود و سطح آزاد مایع‌ها دارای کمترین مساحت ممکن باشد. در این حالت سطح مایع مانند یک پوسته‌ی کشیده رفتار می‌کند. نظر به اینکه در اجسام هم حجم که دارای اشکال گوناگون هستند کره کمترین سطح کشیده را دارد، مایع‌ها به صورت قطره‌های کروی در می‌آیند. کشش سطحی(Surface tension) به نیروهای منسجم بین مولکول های مایع در سطح، می گویند. خاصیتی در مایعات است که سبب می شود لایه بیرونی به صورت ورقه ای الاستیک عمل کند. مولکول ها در سطح مانند دیگر مولکول ها احاطه نشده و با نیروی خاصی در کنار یکدیگر قرار می گیرند. این سطح " لایه ای " را می سازد که حرکت کردن مولکول های سطح را دشوار می سازد. نمای میکروسکوپی تفاوت میان مولکول های سطح یک مایع و مولکول های درون آن را نشان می دهد. کشش سطحی ویژگی‌ای در مایع‌ها است که باعث می‌شود لایه بیرونی آن‌ها به صورت ورقه‌ای کشسانعمل کند. این همان ویژگی‌ای است که موجب ربایش دو سطح مایع به یکدیگر می‌شود؛ مانند دو قطره‌ی آب که همدیگر را می‌ربایند و قطره‌ی بزرگ‌تری می‌سازند. کشش سطحی کمیتی است که بعد نیرو در واحد طول یا انرژی در واحد سطح دارد و در فیزیک معمولاً با نشان داده می‌شود. کشش سطحی را همچنین می‌توان مقدار کار لازم برای ایجاد واحد سطح مشترک جدید در نظر گرفت. الف)رابطه دما با کشش سطحی با بالا رفتن دما،کشش سطحی پایین می اید. ب)اثر ناخالصی در کشش سطحی: ۱-اگر ناخالصی جز مواد فعال سطحی باشد باعث کاهش کشش سطحی می‌شود. 2-اگر در مایع به طور کامل حل شود تاثیری ندارد. ۳-ناخالصی که کشش سطحی را افزایش میدهند. موادی مانند الکترولیتهای معدنی (نمک-اسید و باز)زیرا این مواد به جای سطح مایع ترجیح میدهند در عمق مایع قرار گیرند. نمونه هایی از کشش سطحی راه رفتن حشرات روی آّب حشرات با جرم کوچک می توانند روی آب راه روند بدون آن که در آب فرو روند. شناور ماندن سوزن روی آب سوزن می تواند روی آب آرام شناور بماند با اینکه چگالی آن از آب بیشتر است. اما اگر سطح آب آشفته باشد سوزن در آن فرو می رود. صابون و شوینده ها شوینده ها با کاهش کشش سطحی آب کمک می کنند تا آب راحت تر به خلل و فرج نفوذ کرده و آلودگی ها را پاک کند. شستشو با آب داغ مهم ترین دلیل در شستشو با آب داغ این است که کشش سطحی کمتری دارد اما در صورتی که از مواد شوینده استفاده می کنید نیاز به آب داغ رفع می شود. مواد ضد عفونی کننده ضدعفونی کننده ها همچنین با کاهش کشش سطحی آب این اجازه را می دهد تا آب روی دیواره سلولی باکتری ها نفوذ کرده و آن ها را از بین ببرد.