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Oberflächenspannung Definition und Eigenschaften

Definition: Oberflächenspannung


Mithilfe der Oberflächenspannung wird das Phänomen bei Molekularkräften bezeichnet, die Oberfläche bei Flüssigkeiten klein zu halten. 

Sie tritt an der Grenzfläche (Oberfläche) zwischen einer Flüssigkeit (z.B. Wasser) und einem Gas (z.B. Luft) auf.

Dieser Effekt ermöglicht es Tieren über das Wasser zu laufen (z.B. Wasserläufer) und erklärt die Tropfenbildung bei Wasser.

Oberflächenspannung - Wasserläufer

 

Oberflächenspannung Tragfähigkeit:


Die Oberflächenspannung verleiht einer Flüssigkeitsoberfläche besondere Eigenschaften. 

Da ihre Wirkung parallel zur Flüssigkeitsoberflächen definiert ist, steht diese stets unter Spannung

Die Flüssigkeitsoberfläche gleicht einer gespannten dünnen Folie ohne Bezug zu deren Dehnungsspannung.

Nichtbenetzte lebende (z.B. Wasserläufer) und unbelebte Objekte (z.B. Büroklammer, Rasierklinge) deren Gewicht nicht ausreicht um die Oberflächenspannung zu überwinden, werden von der Wasseroberfläche getragen. 
 
Die Oberflächenspannung lässt nur eine leichte Eindellung durch diese Fremdkörper zu. 

 
 

Oberflächenspannung Tropfenform:


Weiters ist die Oberflächenspannung dafür verantwortlich, dass Flüssigkeiten eine kugelförmige Gestalt annehmen, wenn keine anderen Kräfte auf sie wirken. 

Die höchste Oberflächenspannung unter den flüssigen Reinstoffen weist Quecksilber auf. 

Auch Wasser weist eine hohe Oberflächenspannung auf, diese vermindert sich aber mit steigender Temperatur deutlich.  

Der Oberflächenspannung und damit der kugelförmigen Gestalt entgegen wirkt z.B. die Adhäsion zwischen Flüssigkeit und Festkörpern.