Perbedaan Kunci – Tegangan Permukaan vs Aksi Kapiler
Tegangan permukaan dan aksi kapiler adalah sifat fisik zat cair. Mereka adalah sifat makroskopik cairan. Perbedaan utama antara tegangan permukaan dan aksi kapiler adalah, tegangan permukaan diukur sebagai gaya yang diterapkan pada panjang cairan tertentu yang diberikan oleh unit N/m (Newton per meter) sedangkan aksi kapiler diukur sebagai ketinggian kolom cairan yang ditarik ke atas, melawan gravitasi yang diberikan oleh satuan m (meter).
Apa itu Tegangan Permukaan?
Tegangan permukaan adalah fenomena di mana permukaan cairan, di mana cairan bersentuhan dengan gas, bertindak seperti lembaran elastis tipis. Istilah tegangan permukaan hanya digunakan ketika cairan bersentuhan dengan gas (mis: ketika dibuka ke atmosfer normal). Istilah "tegangan antarmuka" digunakan untuk lapisan antara dua cairan.
Atraksi antara spesies kimia yang berbeda menyebabkan molekul cair bersatu. Molekul-molekul cairan di permukaan cairan tertarik oleh molekul-molekul di tengah cairan. Ini adalah jenis kohesi. Namun gaya tarik antara molekul cair dan molekul udara (atau gaya perekat) dapat diabaikan. Oleh karena itu, lapisan permukaan molekul cair ini bertindak sebagai membran elastis. Lapisan permukaan molekul cair berada di bawah tegangan karena tidak ada gaya tarik yang cukup untuk menyeimbangkan gaya kohesif yang bekerja pada mereka, sehingga kondisi ini disebut tegangan permukaan.
Gambar 01: Gaya Tarik pada Molekul Cairan di Permukaan Cairan
Rumus Perhitungan Tegangan Permukaan
Tegangan Permukaan (γ)=F/d
Di sini, F adalah gaya permukaan dan d adalah panjang di mana gaya permukaan bekerja. Oleh karena itu, pengukuran tegangan permukaan diberikan dalam satuan N/m (Newton per meter). Ini adalah satuan SI untuk pengukuran tegangan permukaan.
Apa itu Aksi Kapiler?
Tindakan kapiler adalah kemampuan cairan untuk mengalir di ruang sempit tanpa bantuan, atau berlawanan dengan, gaya eksternal seperti gravitasi. Hal ini dapat diamati sebagai cairan yang mengalir melalui pipa kapiler dengan arah ke atas.
Tindakan kapiler terjadi karena gaya antarmolekul antara molekul cair dan permukaan tabung kapiler. Oleh karena itu, itu terjadi karena kekuatan adhesi. Ketika diameter tabung cukup kecil, cairan naik melalui tabung karena gaya perekat dan kohesif. Gaya kohesif (gaya tarik menarik antar molekul sejenis) menyebabkan molekul tertarik ke atas.
Ketika tabung kapiler ditempatkan dalam cairan, sebuah meniskus terbentuk di tepi tabung. Kemudian, karena gaya adhesi antara molekul cairan dan dinding tabung, cairan ditarik ke atas sampai gaya gravitasi yang bekerja pada jumlah cairan tersebut cukup untuk mengatasi gaya perekat. Kemudian molekul cairan tertarik ke atas karena kohesi.
Gambar 02: Aksi Kapiler – sebuah Model
Tindakan kapiler umum terjadi di antara tanaman. Pembuluh xilem adalah pembuluh kapiler yang dapat menarik air dengan nutrisi terlarut ke atas. Ini memenuhi kebutuhan air dan nutrisi oleh cabang dan daun tanaman besar.
Apa Hubungan Antara Tegangan Permukaan dan Aksi Kapiler?
Tindakan kapiler menciptakan kolom cairan dalam tabung kapiler. Ketinggian kolom cairan dapat ditentukan dengan persamaan di bawah ini.
Rumus Perhitungan Tinggi Kolom Cairan
h=2γcosθ / gr
Dalam hal ini,
- h adalah ketinggian kolom cairan,
- γ adalah tegangan permukaan cairan (satuan N/m),
- θ adalah sudut kontak antara cairan dan dinding tabung,
- ρ adalah massa jenis cairan, g adalah percepatan gravitasi (satuan adalah Kg/m3),
- r adalah jari-jari tabung (m).
Apa Perbedaan Antara Tegangan Permukaan dan Aksi Kapiler?
Tegangan Permukaan vs Aksi Kapiler |
|
| Tegangan permukaan adalah fenomena di mana permukaan cairan, di mana cairan bersentuhan dengan gas, bertindak seperti lembaran elastis tipis. | Tindakan kapiler adalah kemampuan cairan untuk mengalir di ruang sempit tanpa bantuan, atau bahkan bertentangan dengan, gaya eksternal seperti gravitasi. |
| Teori | |
| Tegangan permukaan adalah gaya pada permukaan cairan yang terkena udara. | Aksi kapiler adalah aliran cairan melawan gaya luar tanpa bantuan apapun. |
| Pengukuran | |
| Tegangan permukaan diukur sebagai gaya yang diterapkan pada panjang tertentu dari cairan yang diberikan oleh unit N/m (Newton per meter). | Aksi kapiler diukur sebagai ketinggian kolom cairan yang ditarik ke atas, melawan gravitasi yang diberikan oleh unit m (meter). |
Ringkasan – Tegangan Permukaan vs Aksi Kapiler
Tegangan permukaan dan aksi kapiler adalah dua jenis sifat mikroskopis cairan. Perbedaan antara tegangan permukaan dan aksi kapiler adalah bahwa, tegangan permukaan diukur sebagai gaya yang diterapkan pada panjang tertentu dari cairan yang diberikan oleh unit N/m (Newton per meter) sedangkan aksi kapiler diukur sebagai ketinggian kolom cairan yang ditarik ke atas, melawan gravitasi yang diberikan oleh unit m (meter).
