Was ist oberflächenenergie?
Gefragt von: Rupert Ehlers-Schreiber | Letzte Aktualisierung: 15. April 2021sternezahl: 5/5 (21 sternebewertungen)
Die Oberflächenenergie \gamma ist ein Maß für die Energie, die zum Aufbrechen der chemischen Bindungen notwendig ist, wenn eine neue Oberfläche einer Flüssigkeit oder eines Festkörpers erzeugt wird. Sie ist definiert als die Energie E, die zum Erzeugen der Oberfläche je Flächeneinheit A aufgewendet werden muss:
Was versteht man unter grenzflächenspannung?
Grenzflächenspannung bezieht sich auf Kräfte, die zwischen zwei verschiedenen Phasen auftreten, die miteinander in Kontakt stehen. Phasen können flüssig, fest oder gasförmig sein. ... Unter verschiedenen Phasen versteht man Phasen, die sich nicht vermischen, wie z.
Was versteht man unter benetzbarkeit?
Benetzbarkeit ist die zugehörige Eigenschaft. Je nachdem, um welche Flüssigkeit es sich handelt, aus welchem Material die Oberfläche besteht und wie deren Beschaffenheit ist, zum Beispiel in Bezug auf die Rauigkeit, benetzt die Flüssigkeit die Oberfläche mehr oder weniger stark.
Wie kommt es zur Oberflächenspannung des Wassers?
Oberflächenspannung des Wassers. Aufgrund ihres Dipolcharakters ziehen sich Wassermoleküle gegenseitig an und bilden Wasserstoffbrückenbindungen aus. Im Inneren der Flüssigkeit heben sich die Anziehungskräfte auf, da sie von allen Seiten gleichermaßen auf ein bestimmtes Molekül einwirken ( I ).
Welche Kraft wirkt zwischen Wasser und einer Oberfläche?
Die Oberflächenspannung ist eine ziehende Kraft, die an der Oberfläche einer Flüssigkeit lokalisiert ist und ihre Wirkungsrichtung ist parallel zur Flüssigkeitsoberfläche. Demnach steht eine Flüssigkeitsoberfläche stets unter Spannung.
Oberflächenspannung und Oberflächenenergie
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Was wirkt an der Oberfläche von Flüssigkeiten?
Die Oberfläche einer Flüssigkeit verhält sich ähnlich einer gespannten, elastischen Folie. Dieser Effekt ist zum Beispiel die Ursache dafür, dass Wasser Tropfen bildet, und trägt dazu bei, dass einige Insekten über das Wasser laufen können oder eine Geldmünze auf Wasser "schwimmt".
Was verringert die Oberflächenspannung von Wasser?
Die Oberflächenspannung des Wassers entsteht, weil sich Wassermoleküle gegenseitig anziehen. ... Gibt man Spülmittel oder Seife auf Wasser, so wendet sich der wasserliebende Teil den Wassermolekülen zu und drängt sich zwischen diese. Dadurch wird die Oberflächenspannung des Wassers verringert.
Warum bildet sich auf dem Wasser Haut?
Die Wassermoleküle ziehen sich gegenseitig an. Die Anziehung der Wassermoleküle an der Grenze zur Luft, also an der Wasseroberfläche, ist besonders stark. Hier bilden sie eine Art unsichtbare „Wasserhaut“. Die Kraft, die die Moleküle an der Oberfläche zusammenhält, nennt man Oberflächenspannung.
Welche Tiere nutzen die Oberflächenspannung von Wasser?
"Die Geckos schaufeln sich Luft unter den Bauch. Es entsteht ein Luftpolster, auf dem sie dann auf der Wasseroberfläche vorwärts rutschen können." Kleine Tiere, Wasserläufer zum Beispiel, nutzen ebenfalls die Oberflächenspannung des Wassers. Sie haben fettüberzogenen Härchen, die ihnen dabei helfen, nicht zu sinken.
Was ist Oberflächenspannung für Kinder?
Dank der Oberflächenspannung bildet Wasser an der Oberfläche eine „Haut“, auf der zum Beispiel manche Insekten laufen können. Die kleinsten Teilchen des Wassers halten nämlich stärker zusammen als die Teilchen anderer Flüssigkeiten. ... Diesen Effekt bezeichnet man als Oberflächenspannung.
Unter welchen Bedingungen wirkt Wasser Benetzend und macht nass?
Damit eine Flüssigkeit eine feste Oberfläche benetzen kann, muss ihre Oberflächenspannung geringer sein als die des Untergrunds. Deshalb macht Wasser auch nicht alles nass, sondern perlt leicht ab. Es kommt immer auf beide Stoffe an, ob einer den anderen nass machen kann.
Wann ist eine Flüssigkeit nicht Benetzend?
Sie bildet auf einer ebenen Fläche einen linsenförmigen Tropfen. Das gilt z.B. für Wasser. Eine nicht benetzende Flüssigkeit steht dagegen in einem Gefäß am Rand niedriger als in der Mitte. Sie bildet auf einer ebenen Fläche kleine Kügelchen.
Was sind grenzflächenaktive Stoffe?
Grenzflächenaktive Substanzen (englisch Surfactant = surface active agent) setzen die Oberflächenspannung bzw. die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herab und fördern dadurch z. B. die Durchmischung von Öl und Wasser, unter Umständen bis zur Bildung einer Emulsion.
Warum sind Emulsionen instabil?
Überwiegend sind Emulsionen thermodynamisch instabil: Die disperse Phase ist bestrebt, sich durch Koaleszenz zu größeren Bereichen zu vereinigen – dabei wird die Grenzflächenenergie zwischen den beiden Phasen verringert. ... Die Fetttröpfchen vereinigen sich; dies kann im Extremfall zum Brechen der Emulsion führen.
Warum setzen Tenside die Oberflächenspannung herab?
An der Wasseroberfläche bilden die Tenside eine dünne Schicht und senken damit die Oberflächenspannung des Wassers. ... Diese kann der Gewichtskraft nicht mehr entgegenwirken, die durch die höhere Dichte des aufgebrachten Gegenstandes auf die Wasseroberfläche wirkt: Der Gegenstand versinkt.
Warum schwimmen manche Dinge und andere nicht?
Ein Gegenstand ist umso dichter, je mehr er wiegt und je weniger Raum er dabei einnimmt. Ist ein Gegenstand dichter als Wasser, sinkt er. Ist er weniger dicht als Wasser, kann er schwimmen.
Warum perlt Wasser von Samt ab?
Wasser perlt in Tropfen von den Blättern ab und nimmt dabei auch alle Schmutzpartikel auf der Oberfläche mit. Verantwortlich dafür ist eine komplexe mikro- und nanoskopische Architektur der Oberfläche, die die Haftung von Schmutzpartikeln minimiert.
Wie groß ist die Oberflächenspannung von Wasser?
Die Oberflächenspannung ist definiert als "Kraft pro Längeneinheit in der Oberfläche" und hat die Dimension "milli-Newton/Meter" (mN/m). Einige Werte sind: organische Flüssigkeiten: 15-40 mN/m. Wasser: 73 mN/m.
Was passiert wenn sich Seife in Wasser löst?
Sie bestehen aus einem wasserliebenden (hydrophilen) und einem fettliebenden (lipophilen) Teil. Wird nun Seife in Wasser gelöst, so richten sich die wasserliebenden Molekül-Köpfchen zum Wasser hin aus und die fettliebenden Molekül-Schwänze binden den Fettschmutz.