पृष्ठ तनाव

कुनै पनि तरल पदार्थको आफू खुम्चिएर रहन सक्ने क्षमतालाई नै पृष्ठ तनाव (surface tension) भनिन्छ । यो शब्दलाई बुझ्न तल केही उदाहरणहरू पस्किइएको छ । - झोल औषधीलाई ड्रपरको सहायताले शिशिबाट झार्दा तरलको अविरल प्रवाह हुनुको सट्टा थोपा/थोपा भएर झर्छ । - कपडा सिउने सियोलाई सतर्कतापूर्वक / होसियारपूर्वक विस्तारै पानीको सतहमा राखियो भने सियोले त्यहीँ सानो खाल्डो बनाउँछ र पानीमा तैरन्छ । - माकुरा जस्ता केही किराहरू पानीको सतहमा तैरेर हिँड्न सक्छन् ।

• 

माथीका तिनवटै उदाहरणमा तरलको माथील्लो तहले दबाबका वावजुद तन्किने झिल्ली (Stretched Membrane) को काम गरेको छ । अन्य शब्दमा भन्नुपर्दा - तरल पदार्थको माथील्लो तहले दबावका बावजुद तन्कने झिल्लीको काम गर्छ र तरलको सतहसँग समानान्तर यो दबाव तरल पदार्थको अणुहरू बिचमा हुने आकर्षणका कारण सिर्जना भएको हुन्छ । यही प्रभावलाई नै पृष्ठ तनाव भनिन्छ ।

आणविक बलका प्रकार

आणविक सिद्धान्तका अनुसार, कुनै पनि पदार्थ अणुहरूको संयोजनबाट बन्दछ र यी अणुहरू बिचमा आकर्षण हुन्छ जसलाई अन्तर-आणविक बल भनिन्छ । यही बललाई निम्न दुइ प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ: (क) कोहेसिभ बल (Cohesive force) (ख) एडेसिभ बल (Adhesive force)

(क) कोहेसिभ बल : एउटै वस्तुका अणुहरू बिच हुने आकर्षण लाई कोहेसिभ बल भनिन्छ । यो बल ठोस वस्तुमा धेरै, तरलमा अलि कम र ग्यासमा न्युन हुन्छ । अणुहरू बिच हुने कोहेसिभ बलकै कारण, ठोस वस्तुको निश्चित आकार हुन्छ र बाह्य विवृत बललाई निस्तेज पार्न सक्छ । यसका अतिरिक्त, कोहेसिभ बलकै कारण दुइ तरलका थोपा नजिकै ल्याउने हो भने एउटै थोपा बन्दछ । (ख) एडेसिभ बल : भिन्ना भिन्नै पदार्थका अणुहरू बिचमा हुने आकर्षण बललाई एडेसिभ बल भनिन्छ । फरक वस्तुका लागि एडेसिभ बल पनि अलग हुन्छ । उदाहरणका लागि : चोप (gum) र ठोस वस्तु बिचमा हुने एडेसिभ बल पानी र ठोस बिचमा हुने एडेसिभ बलभन्दा धेरै हुन्छ । सिसाको थालीमा पानी हाल्दा सिसा र पानीको बिचमा हुने एडेसिभ बलका कारण थाली भिज्छ ।

दुवै कोहेसिभ र एडेसिभ बल आकर्षण बल हुन् । अणुहरूले एकअर्कालाई आकर्षण गर्न तिनिहरूबिचको दुरी १०^-९ मिटर वा सो भन्दा कम हुनु पर्दछ ।

कोहेसिभ र एडेसिभ बलका केही प्रयोगात्मक उदाहरण : १. पारो (Mercury) ले सिसाको सतहलाई भिजाउँदैन किनभने पारो र सिसाको अणु बिचको एडेसिभ बल दुइ वटा पारोको अणु बिचमा हुने कोहेसिभ बलभन्दा कम हुन्छ । २. चकको टुक्राले कालोपाटीमा सजिलै लेख्न सकिन्छ किनभने चक र काठको अणुबिच हुने एडेसिभ बल चकका अणुहरू बिच हुने कोहेसिभ बलभन्दा धेरै हुन्छ ।

पृष्ठ तनाव र यसको एकाइ

स्थिर अवस्थामा रहेको तरलमा हुने गुण जसका कारण तरलको सतहले तन्किएको झिल्लीको काम गर्छ र सकभर थोरै क्षेत्रफल ओगट्न खोज्छ, त्यसैलाई पृष्ठ तनाव भनिन्छ । गणितिय भाषामा भन्नुपर्दा, तरल पदार्थको सतहमा कोरिएको एकाइ लम्बाइको काल्पनिक सरल रेखामा लम्ब रूपमा पर्ने बललाई नै पृष्ठ तनाव भनिन्छ । यदि 'l' लम्बाइको काल्पनिक सरल रेखामा 'F' बल लागिरहेको छ भने, पृष्ठ तनाव (T) = F/l हुन्छ । पृष्ठ तनावको एसआइ एकाइ न्युटन/मिटर वा डाइन/से.मि हो । यसको डाइमेन्सनल सुत्र [MT^-2] हो ।