ميكانيكا الموائع السكونية
الدرس السادس : التوتر السطحي ( 2 )

معامل التوتر السطحي :
في الشكل أمامك حلقة مستطيلة في منتصفها خيط, وإلى يمين الخيط يوجد غشاء. ماذا يجب أن نفعل لزيادة مساحة سطح الغشاء إلى يمين الخيط؟

لا بد من التأثير بقوة في الخيط في اتجاه يعاكس قوى التوتر السطحي, وهذه القوى ستبذل شغلاً, وعند الاتزان, تكون القوى المؤثرة ( ق ) عند تحريك الخيط مسافة صغيرة  =  D ش= ق ( D ف )
وعند تحريك الخيط مسافة D ل , تزداد مساحة الغشاء بمقدار  D أ حيث ( أ ) مساحة الغشاء.
ويعرف معامل التوتر السطحي ( ت ) لسائل ما بأنه :
" الشغل اللازم لزيادة مساحة سطح السائل بمقدار وحدة واحدة " لكن الزيادة في مساحة سطح الغشاء = ( D ف × 2 ل )
حيث : ( ل ) طول الخيط المستقيم على سطح السائل الذي تؤثر قوة التوتر في جانبيه.

ومن هذه المعادلة يمكن تعريف التوتر السطحي لسائل ما على أنه " القوة العمودية المؤثرة في وحدة الطول على أي خط مستقيم على سطح السائل "

سؤال : أثبت أن وحدة نيوتن / م تكافئ الوحدة ( جول / م2)

الجدول التالي يوضح معامل التوتر السطحي لبعض السوائل عند درجة حرارة 20 ْ س
السائل ت ( نيوتن / م ) السائل ت ( نيوتن / م )
ماء 72.8 × 10 -3 الزئبق 465 × 10 -3
بنزين 28.9 × 10 -3 زيت الزيتون 32 × 10 -3
كحول ايثيلي 22.3 × 10 -3 محلول الصابون 25 × 10 -3
جليسرين 63.1 × 10 -3 اسيتون 23.7 × 10 -3