Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat is het vrije oppervlak van vloeistoffen?

Het vrije oppervlak van een vloeistof is de bovenste grens van een vloeistof die wordt blootgesteld aan de atmosfeer of een ander gas. Het is een oppervlak van constante druk en is loodrecht op de richting van de zwaartekracht .

Hier is een uitsplitsing:

* blootgesteld aan atmosfeer: Dit betekent dat het oppervlak niet wordt beperkt door een containerwand.

* constante druk: De druk op alle punten op het vrije oppervlak is hetzelfde. Dit komt omdat de druk op een punt in een vloeistof te wijten is aan het gewicht van de vloeistof erboven en het gewicht van de lucht boven het oppervlak te verwaarlozen is.

* loodrecht op de zwaartekracht: Het vrije oppervlak staat altijd loodrecht op de richting van de zwaartekracht. Dit is de reden waarom een ​​vloeistof in een container een plat oppervlak vormt.

Belangrijkste kenmerken van het vrije oppervlak:

* Oppervlaktespanning: Het vrije oppervlak vertoont oppervlaktespanning, wat de neiging is van een vloeistof om het oppervlak te minimaliseren. Dit resulteert in de vorming van sferische druppels en legt uit waarom kleine insecten op water kunnen lopen.

* Capillaire actie: Het vrije oppervlak wordt ook beïnvloed door capillaire werking, die de stijging of daling is van een vloeistof in een smalle buis of poreus materiaal vanwege de interactie tussen de vloeistof en het oppervlak van de container.

* meniscus: Het vrije oppervlak van een vloeistof in een container kan een gebogen vorm vormen die een meniscus wordt genoemd. De meniscus is concaaf voor vloeistoffen die worden aangetrokken door de containerwanden (bijvoorbeeld water in een glazen buis) en bol voor vloeistoffen die worden afgestoten door de wanden (bijvoorbeeld kwik in een glazen buis).

Voorbeelden van gratis oppervlakken:

* Het wateroppervlak in een meer of oceaan

* Het oppervlak van een vloeistof in een beker

* Het oppervlak van een regendruppel

* Het oppervlak van een zeepbel

Inzicht in het vrije oppervlak is belangrijk op veel gebieden, waaronder vloeistofmechanica, oppervlaktechemie en materialenwetenschap.