Surface Phenomena

1. 제목: Surface Phenomena (Surface Tension of solutions) 2. 목적: 물체의 표면에 일어나는 여러 현상들의 원인을 알아보고, 직접 표면장력을 측정해본다. 3. 이론. 1). 표면장력이란? 액체 표면에 존재하는 분자는 내부에 존재하는 분자의 강한 인력의 영향을 받는 다. 여기서 특정지점에서 표면에 대한 평면(접선)의 합력은 액체 표면을 가능한 한 작게 만들려고 한다. 이 때 액체 표면에 작용하는 단위 길이(접선)에 수직으 로 작용하는 힘의 크기를 표면 장력 ϒ이라고 한다. 2). 표면장력이 생기는 원인. 분자들은 단거리 반발력과 인력이 균형을 이룸으로써 평형을 이룬다. 그런데 표 면 분자들은 내부의 분자들을 상쇄시킬 힘이 없으므로 그 인력 때문에 표면 분 자들이 내부로 당겨진다. => 표면적 최소가 되려고 함. 구형의 분자가 쌓여진 구체 구조에서 각각의 분자는 12개의 다른 분자와 결합 하고 있으며 표면층이 촘촘히 쌓여져 있다면 표면 위의 한 분자는 단지 9개의 이웃 분자와 결합하고 있으므로 그 결합세기는 9E/12이다. 이로부터 표면 분자는 내부 분자의 결합 E의 75%만으로 결합되어 있다. 따라서 표면 분자의 에너지는 내부분자의 에너지보다 높은 값을 가진다. 이때의 높은 표면 자유에너지 값을 감소시키기 위해 표면을 수축하거나 팽창을 억제한다. dw = dFs =d : 표면 장력 , d : 단면변화 ,dFs : 표면 자유 에너지 증가량 3). 표면장력에 차이가 생기는 이유. (1). 분자간에 작용하는 힘의 차이. 분자사이에는 분자끼리 모든 방향에서 끌어당기는 힘이 작용하는데 이 힘을 응집력이라 하고, 다른 분자끼리 끌어당기는 힘을 부착력이라 하며, 응집력과 부착력의 차이로 발생하는 것을 표면장력이라 하는데 물질마다 그 힘이 달라 서 고유한 표면장력 값을 갖는다. …
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