पृष्ठ तनाव क्या है , परिभाषा , इकाई , मात्रक , उदाहरण

Surface Tension Notes in Hindi

पृष्ठ तनाव (Surface tension) :-

• द्रव के भीतर का अणु संसंजक बल के कारण अपने पड़ोसी अणुओं के द्वारा आकर्षित होता है | द्रव का ऊपरी पृष्ठ/ सतह स्वतंत्र होता है जिसे स्वतंत्र पृष्ठ कहा जाता है | द्रव के ऊपरी पृष्ठ के नजदीक न होकर द्रव के भीतर होने वाला अणु अपने पड़ोसी अणुओं द्वारा सभी दिशाओं में समान रूपसे आकर्षित किया जाता है इसलिए किसी एक दिशा में परिणामी खिंचाव (resultant pull) शून्य होता है | द्रव के स्वतंत्र पृष्ठ/सतह के नजदीक का अनु के ऊपर कोई अन्य द्रव अणु नहीं होते इसलिए ऐसा अणु नीचे की ओर खिंचाव महसूस करता है | चूँकि द्रव के ऊपरी सतह के नजदीक के सभी अणु इसी तरह नीचे की ओर आकर्षण बल महसूस करते है इसलिए द्रव ऐसे काम करता है मानोकि वह तना हुआ इलास्टिक झिल्ली (elastic memebrane) हो जो जहाँ तक सम्भव हो अपने को सिकोड़ने का प्रयास कर रहा हो | अत: द्रव का पृष्ठ/सतह ऐसे व्यवहार करता है जैसे कि यह तनाव में हो |
• इस प्रकार , द्रव का स्वतंत्र पृष्ठ सदैव तनाव में रहता है तथा उसमें कम से कम क्षेत्रफ़ल प्राप्त करने की प्रवृति होती है | द्रव के पृष्ठ का यह तनाव ही पृष्ठ तनाव कहलाता है | अत: किसि द्रव को पृष्ठ तनाव वह बल है जो द्रव के पृष्ठ पर खिंची गई काल्पनिक रेखा के इकाई लम्बाई पर रेखा के लम्बवत (द्रव-पृष्ठ के तल में) कार्य करता है | यदि रेखा की l लम्बाई पर f बल कार्य करता है तो पृष्ठ तनाव T = f/l, पृष्ठ तनाव का SI मात्रक न्यूटन मीटर होता है |
• पृष्ठ क्षेत्रफ़ल बढ़ाने के लिए द्रव को ऊर्जा की आवश्यकता होती है | पृष्ठ के प्रति मात्रक क्षेत्रफ़ल की यही अतिरिक्त ऊर्जा पृष्ठ ऊर्जा कहलाती है | अत: यदि किसी द्रव के पृष्ठ क्षेत्रफ़ल ∆A बढ़ाने के लिए w कार्य करना पड़े तो द्रव का पृष्ठ तनाव, T = W/∆A यदि ∆A=1 तो T = W अर्थात् द्रव के पृष्ठ क्षेत्रफ़ल में एकांक वृद्धि करने के लिए किया गया कार्य द्रव के पृष्ठ तनाव के बराबर होता है | इसके अनुसार पृष्ठ तनाव का मात्रक जूल/मी.² भी लिखा जा सकता है |किसी दिए हुए आयतन के लिए गोलाकार आकृति के पृष्ठ का क्षेत्रफ़ल अन्य आकृतियों के पृष्ठ के क्षेत्रफ़ल से कम होता है | चूँकि द्रव का स्वतंत्र पृष्ठ कम से कम क्षेत्रफ़ल घेरने का प्रयास करता है अत: वर्षा की बुँदे पारे के कण आदि गोला कार होते है |
• नोट :- द्रव का ताप बढ़ने पर पृष्ठ तनाव कम हो जाता है और क्रांतिक ताप (CRITICAL TEMP) पर यह शून्य हो जाता है |

उदाहरण :-

1. पतली सुई पृष्ठ तनाव के कारण ही पानी पर तैराई जा सकती है |
2. साबुन, डिटर्जेंट आदि जल का पृष्ठ तनाव कम कर देते है अत: वे मैल में गहराई तक चले जाते है जिससे कपड़ा ज्यादा साफ़ होता है |
3. साबुन के घोल के बुलबुले बड़े इसीलिए बनते है कि जल में साबुन घोलने पर उसका पृष्ठ तनाव कम हो जाता है |
4. स्थिर जल की सतह पर मच्छरों का लार्वा तैरते रहते है परन्तु जल में मिट्टी का तेल छिडक देने पर उसका पृष्ठ तनाव कम हो जाता है जिससे लार्वा पानी में डूबकर मर जाते है |
5. गर्म सूप स्वादिष्ट लगता है क्योंकि गर्म सूप का पृष्ठ तनाव कम होता है अत: वह जीभ के ऊपर सभी भागों में अच्छी तरह फ़ैल जाता है |
6. पृष्ठ तनाव के कारण ही पानी से बाहर निकालने पर शेविंग ब्रश के बाल आपस में चिपक जाते है |
7. समुद्र की लहरों को शांत करने के लिए उन पर तेल डाल दिया जाता है |

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उत्तर  :- ?????

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