‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

12. Ünite - Yüzey ve Arayüzey Olaylar›
307
Toplam alan
Kuvvet
fiekil 12.2
l uzunlu¤undaki
tel, bir s›v› filmi
oluflturacak flekilde
h yüksekli¤ine
kadar yükseltildi¤i
zaman, yap›lan
iflin hesaplanmas›
için kullan›lan
model.
Çözüm:
Yüzey büyürken yap›lan ifl miktar› artar, buna karfl›n yüzey gerilimi de¤iflmez, sabit
kal›r. Yap›lan ifl w = γ σ olarak ifade edilirse, telle s›v›dan çekilen dikdörtgen
yüzeyin alan› lh’d›r. Ancak dikdörtgenin iki taraf› da s›v› yüzeyi ile kapl› oldu¤undan
oluflan dikdörtgenin alan› 2lh’d›r. Bu durumda yap›lan ifl,
w =
γ 2lh
olur. Di¤er bir yoldan ise; w = Fh yaz›l›p, uygulama kuvvetinin 2γl oldu¤u dikkate
al›narak ifl, w = 2γ
lh olarak bulunabilir ve buradan da ayn› sonuca ulafl›l›r.
18°C’deki suyun yüzey gerilimi 72 mN m −1 ’dir. Bu s›cakl›k ve sabit bas›nçta tersinir
olarak 1×10 −3 mm yar›çap›nda damlac›klara ayr›lan 1 mol suyun, Gibbs
serbest enerjisindeki de¤iflimi ve sistemde yap›lmas› gereken minimum ifli hesaplay›n›z.
ÖRNEK 12.2:
Çözüm:
‹zotermal tersinir olarak yüzeyi geniflletmek için yap›lmas› gereken ifl, serbest
enerji de¤iflimine eflittir.
dG = w = γ dσ
dσ = n damla
Her bir damlan›n alan› 4πr 2 oldu¤una göre serbest enerjideki de¤iflim,
dG = w = γ n damla 4πr 2
fleklinde ifade edilir. Oluflan bir damlan›n kütlesi (suyun yo¤unlu¤u 1 g cm –3 al›-
narak),