പ്രതലബലം
ദ്രാവകങ്ങളുടെ ഉപരിതലത്തിലെ സദൃശ തന്മാത്രകൾ വശങ്ങളിലേക്കും അകത്തേക്കും മാത്രം ആകർഷിക്കപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ ഉപരിതലം ഇലാസ്തികമായ പാടപോലെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഇതിനുകാരണമാകുന്ന ബലമാണ് പ്രതലബലം. മറ്റു തന്മാത്രകൾ എല്ലാവശങ്ങളിലേക്കും ബലം പ്രയോഗിക്കുന്നു.
| അവിച്ഛിന്ന ബലതന്ത്രം |
|---|
 |
|
നിയമങ്ങൾ
|
|
ഖര ബലതന്ത്രം
|
|
Rheology
|
|
ശാസ്ത്രജ്ഞർ
|
കാരണം
ദ്രാവക തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ആകർഷണ വികർഷണങ്ങളാണ് പ്രതലബലത്തിനു കാരണം. ദ്രാവക തന്മാത്രകൾ അടുത്തുള്ള എല്ലാ തന്മാത്രകളിലേക്കും വശങ്ങളിലേക്കും ബലം പ്രയോഗിക്കുന്നു. മൊത്തത്തിലുള്ള ബലത്തിന്റെ തുക പൂജ്യമാകുകയും സന്തുലിതാവസ്ഥ നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നാൽ പ്രതലത്തിലെ തന്മാത്രകളിൽ മുകളിൽ സദൃശ ദ്രാവകതന്മാത്രകളുടെ അഭാവം ഈ സന്തുലിതാവസ്ഥക്ക് മാറ്റം വരുത്തുന്നു. ഈ മാറ്റം തുലനം ചയ്യുന്നതിനായി വശങ്ങളിലെ തന്മാത്രയിൽ അധിക ബലം ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അധികബല പ്രസരണത്താൽ പ്രതലത്തിലെ തന്മാത്രകൾ കൂടുതൽ അടുക്കുകയും അവ ഒരു പാടപോലെ യോജിച്ചു നിൽക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ കാരണത്താൽ, ആന്തര ഭാഗത്തുകൂടി ചലിപ്പിക്കുന്നതിനേക്കാൾ ഉപരിതലത്തിൽകൂടിയോ പകുതി മുങ്ങിയതോ ആയ വസ്തു ചലിപ്പിക്കുവാൻ കൂടുതൽ ബലം പ്രയോഗിക്കേണ്ടി വരുന്നു.
ദ്രാവക തുള്ളികളുടെ ആകൃതിക്കു കാരണം പ്രതലബലമാണ്. മറ്റു ബലങ്ങളുടെ അഭാവത്തിൽ (ഗുരുത്വാകർഷണ ബലം ഉൾപ്പെടെ) പ്രതലബലം മൂലം ദ്രാവക തുള്ളികൾക്ക് ശുദ്ധ ഗോളാകൃതി ലഭിക്കുന്നു. ഗോളാകൃതി കവരിക്കുന്നതു മൂലം പ്രതലബലത്തിന്റെ ശക്തി പ്രതലത്തിൽ കുറയുന്നു എന്ന് ലാപ്ലേസ് നിയമം പറയുന്നു.
ഊർജ്ജത്തിന്റെ പരിവേഷത്തിൽ പ്രതലബലത്തെ സാധൂകരിക്കുവാൻ കഴിയും. കൂടുതൽ തന്മാതകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന തന്മാത്രകൾ താഴ്ന്ന ഊർജ്ജതലത്തിലും എന്നാൽ ഒറ്റക്കുള്ളവ ഉയർന്ന ഊർജ്ജതലത്തിലും ആയിരിക്കും. ദ്രാവകത്തിനുള്ളിലുള്ള തന്മാത്രകൾ കൂടുതൽ തന്മാതകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എന്നാൽ പ്രതലങ്ങളിൽ കുറവും. അതിനാൽ പ്രതലത്തിലെ തന്മാത്രകൾ ഉയർന്ന ഊർജ്ജതലത്തിലും ആയിരിക്കും. പ്രതലത്തിൽ സന്തുലിതാവസ്ഥ കൈവരിക്കുവാൻ വേണ്ടി, പ്രതലത്തിലുള്ള തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം കുറയുകയും തന്മൂലം പ്രതല വിസ്തീർണ്ണം കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. [1][2]
പ്രതല വിസ്തീർണ്ണം കുറയുന്ന പ്രതിഭാസം മൂലം, പ്രതലം മിനുസമുള്ളതായ ആകൃതി കൈവരിക്കുന്നു. അതിനായി പ്രതലം ഉള്ളിലേക്ക് ബലം പ്രയോഗിക്കേണ്ടിവരുന്നതായും കാണപ്പെടുന്നു. ഇതു മൂലം ചെറിയതൊതിലുള്ള വ്യാപ്ത വ്യതിയാ‍നവും കാണപ്പെടുന്നു.
ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ
- വെള്ളത്തുള്ളികളുടെ ഗോളാകൃതി
- വെള്ളത്തിലാശാനെപ്പോലെയുള്ള ചെറു ജല ജീവികൾ ജല ഉപരിതലത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്നത്.
- ടാപ്പിൽ നിന്നും വീഴുന്ന തുള്ളികളുടെ അണ്ഡാകൃതി.
തുള്ളിയുടെ ഗോളാകൃതി
ഒരു ജലജീവി
ടാപ്പിൽ നിന്നും വീഴുന്ന തുള്ളി
പട്ടിക
| ദ്രാവകം | ഊഷ്മാവ് °C | പ്രതലബലം, γ |
|---|---|---|
| Acetic acid | 20 | 27.6 |
| Acetic acid (40.1%) + Water | 30 | 40.68 |
| Acetic acid (10.0%) + Water | 30 | 54.56 |
| Acetone | 20 | 23.7 |
| Diethyl ether | 20 | 17.0 |
| Ethanol | 20 | 22.27 |
| Ethanol (40%) + Water | 25 | 29.63 |
| Ethanol (11.1%) + Water | 25 | 46.03 |
| Glycerol | 20 | 63 |
| n-Hexane | 20 | 18.4 |
| Hydrochloric acid 17.7M aqueous solution | 20 | 65.95 |
| Isopropanol | 20 | 21.7 |
| Mercury | 15 | 487 |
| Methanol | 20 | 22.6 |
| n-Octane | 20 | 21.8 |
| Sodium chloride 6.0M aqueous solution | 20 | 82.55 |
| Sucrose (55%) + water | 20 | 76.45 |
| Water | 0 | 75.64 |
| Water | 25 | 71.97 |
| Water | 50 | 67.91 |
| Water | 100 | 58.85 |
അവലംബം
- Pierre-Gilles de Gennes; Françoise Brochard-Wyart; David Quéré (2002). Capillary and Wetting Phenomena—Drops, Bubbles, Pearls, Waves. Alex Reisinger. Springer. ISBN 0-387-00592-7.
- White, Harvey E. (1948). Modern College Physics. van Nostrand. ISBN 0442294018.
- Lange's Handbook of Chemistry, 10th ed. pp 1661–1665
പുറത്തേക്കുള്ള കണ്ണികൾ
 |
വിക്കിമീഡിയ കോമൺസിലെ Surface tension എന്ന വർഗ്ഗത്തിൽ ഇതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട കൂടുതൽ പ്രമാണങ്ങൾ ലഭ്യമാണ്. |
- On surface tension and interesting real-world cases
- MIT Lecture Notes on Surface Tension
- Surface Tensions of Various Liquids
- Calculation of temperature-dependent surface tensions for some common components
- The Bubble Wall (Audio slideshow from the National High Magnetic Field Laboratory explaining cohesion, surface tension and hydrogen bonds)