ان عدم قدرة السائل على التمدد بحرية يؤدي الى تشكل سطح فاصل interface بينه و بين سائل اخر او غاز يسمى بالسطح الحر . ان دراسة ما يحدث عند هذه السطوح من الناحيتين الكيميائية و الفيزيائية يعتبر امرا معقدا لذلك فقد تمت دراسة هذه الظاهرة من عدد من الباحثين ^
** التعريف بالشد السطحي **
& ان الجزيئات الموجودة في اعماق السائل تتنافر فيما بينها بسبب قربها من بعضها البعض اما الجزيئات الموجودة في اعماق السائل تتنافر فيما بينها بسبب قربها من بعضها البعض اما الجزيئات التي تقع على السطح فهي اقل كثافة ولذلك تنشأ فيما بينها قوى ترابط مما يجعل السطح في حالة شد دائم و لإيصال اي جزيء من الجزيئات المتنافرة الى السطح لابد من بذل قدرة تعمل ضد قوة الشد ( الترابط ) لذا يعتبر تشكل السطح الحر لسائل بمثابة بذل قدرة معينة تتحول الى قدرة كامنة في جميع الجزيئات الموجودة على السطح الحر و هنا نعرف الشد السطحي σ بأنه العمل المبذول لتشكيل وحدة السطوح [N.m/m^2] او [N / m] .
بإجراء قطاع من السطح الحر على مسافة dL ستنشأ قوى مماسية للسطح متعاكسو على طرفي القطع و قيمتها σdL
ان اكثر السطوح شيوعا هي السطح الفاصل بين الماء و الهواء او بين الزئبق و الهواء فإذا كان السطح الحر نظيفا ودرجة الحرارة 20c° فإن معامل الشد المقاس هو
هذه الارقام تتغير بشكل كبير في حال وجود ملوثات على السطح الحر كالغبار او بعض المساحيق و بشكل عام فإن معامل الشد السطحي يتناقص مع ارتفاع درجة الحرارة و يصل الى الصفر عند القيمة الحرجة
اذا كان السطح الحر منحني الشكل فإن التوزان الميكانيكي للقوى يظهر وجود فرق ضغط عبره او السطح الفاصل بين مائعين و يكون الضغط اعلى في الجانب المقعر ان ازدياد الضغط داخل أسطوانة سائلة يتوازن مع قوة الشد السطحي على طرفي المقطع و بإهمال وزن السائل ضمن الاسطوانة نجد :
يمكن استخدام هذه النتيجة لحساب فرق الضغط داخل فقاعة صابون و التي لها سطحان حران مع الهواء
قم بتنزيل تطبيق eMufeed Android الآن
