액체의 표면장력

액체의 표면장력 ? 이론 ◆ 표면장력 의미 : 자유표면에너지(free surface energy)또는 포텐셜 에너지(potential energy)라 하고, 감소된 단위표면적당의 자유표면에너지를 표면장력이라고 정의한다. ? 정지해 있는 액체의 평형상태는 액체 내부의 이웃하는 분자들끼리의 인력에 의해 유지되고 있으나, 자유표면에서의 액체는 이웃분자와의 접촉이 없어 인력을 받지 않으므로 자체의 표면적을 최소한 작게 하려고 하는 것을 표면장력이라 한다. ? 일정한 온도와 압력에서 표면적을 증가시키려면 가역적 일을 해주어야 하며, 그에 따라서 계(system)의 자유에너지가 증가한다. 이같이 더해진 자유에너지를 보통 “표면 자유에너지”, 즉 표면장력이라고 하는 것이다. ◆ 표면장력의 특징 ?표면장력의 값은 액체의 종류에 따라 결정되는 상수이나, 온도에 따라서도 변한다. =>온도가 올라감에 따라 분자의 열운동이 증가함으로 분자간 거리가 증대하고, 이 때문에 분자 간 인력이 작아서 표면장력이 약해지며, 임계온도가 되면 표면장력은 0이 된다. ?어떤 종류의 물질을 액체에 녹이면 표면장력의 값은 감소한다. =>물에 대한 비누 등은 그 대표적 예이며, 이런 종류의 물질을 표면활성물질이라 한다. ?위의 특징에 따라 표면장력은 단순히 액체의 자유표면뿐만 아니라 섞이지 않는 액체 의 경계면, 고체와 기체, 고체와 고체의 접촉면 등, 대체로 표면의 변화에 대한 에너지 가 존재할 때 생기는 현상이다. =>이 때문에 표면장력 대신 계면장력라고도 한다. ◇ 표면 장력의 단위 C.G.S 단위 : dyn/cm = erg/㎡ (1dyn = 1g?㎝/s2) S.I 단위 : N/m = kg/s2 = J/㎡ (1N = 1kg?m/s2) ◆ 표면장력측정의 위한 두 가지 대표적인 실험 ? 모세관 상승법 (Capillary rise method) 반경 R인 모세관에 상승하는 액체 기둥의 높이 H와 기둥에 접하는 접촉각θ에 의해 액체의 표면장력 측정 가…
액…