Dichte und Oberflächenspannung

[Koschi]

Hallo Zusammen.

Bei einer Diskusion mit einem Freund haben wir uns die Frage gestellt ob man sagen kann das wenn bei flüssigkeiten die Dichte größer wird das auch die Oberflächenspannung größer wird. Stimmt das oder kann man das nicht so pauschalisieren ?

Gruß Koschi

[wilfried]

Tag Koschi


in der Tat eine interessante Frage!

Flüssigkeiten werden im Gebiet der Hydrodynamik bearbeitet.

Wir haben es zu tun mit van der Waal'schen Kräfte, über die unser Werner gewiß einiges berichten kann. Diese Kräfte beschreiben die gegenseitige molekulare Anziehung. Das ist ein kritischer Punkt, der so allgemein strenggenommen auch falsch beschrieben ist, denn:

unterhalb eines gewissen Abstandes der Moleküle zueinander stoßen sich selbige ab. Soll heißen: wenn von van der Waal Kraft die Rede ist, ergo von molekularer Anzeihung, muß ein gewisser Mindestabstand der Moleküle vorhanden sein.

Warum sage ich das?

Erst damit läßt sich die Dichte einer Flüssigkeit, die von Temperatur, Druck ets. abhängig ist darstellen, beschreiben.

Diese Kräfte sind kurzreichweitig. Innerhalb eines Moleküls heben sich die Kräfte auf, da -Blickpunkt auf ein Molekül im Inneren!- sich die Kräfte bzgl. der außen anliegenden Moleküle aufheben. Moleküle an der Oberfläche jedoch erfahren Kräfte vorwiegend in einer Richtung. Das begründet die Kapilarität.

Gekrümmte Oberflächen weisen unterschiedliche Drucke auf. Ist die Flüssigkeit im Gleichgewicht, erkennt man eine bestimmte Oberflächenform. Daraus kann man wiederum (durch Verscheibungen darin) eine Kraft ableiten, die notwendig ist um eben eine solche Verscheibugn bewerkstelligen zu können.

Ändert sich solch eine Vershciebung, änderst sich auch die Fläche. Diese Änderung ist wie erklärt verbunden durch eine eingebrachte Arbeit und ist proportional der Änderung der Fläche. Wird beschreiben durch die Laplace Gleichung.

Das ist die Oberflächenspannung.

Wird also der Druck größer, ändert sich die Oberflächenspannung auch gleichsinning.

Gruß
Wilfried

[Koschi]

Danke Wilfried für die Ausführliche Antwort.
Eins noch du schreibst ...

Wird also der Druck größer, ändert sich die Oberflächenspannung auch gleichsinning.

hätte Druck Dichte heißen sollen ?

Gruß Koschi

[wilfried]

Tag Koschi

Druck ist Kraft pro Flächeneinheit

Wenn die Dichte größer wird ändern sich auch die Kräfte an der Oberfläche. Somit ist das gleichbedeutend;

Antwort ja, beides.

Aber immer dran denken: Druck aus dem Inneren, ich meine nicht den von außen induzierten Druck (z.b. durch Pressen).

Dann reagiert das System durchaus ähnlich, aber die Situation ist eben anders:

Externer Druck -> induzierte Temperaturerhöhung

Gruß

Wilfried

[Koschi]

Ok danke dir