Hajnalom kéklõ köde foszladoz már.
Gyermek-esztendõk koravén magánya,
űrbe-ásító sürü céltalanság, lám, hova lettél?
A víz felületi feszültsége miatt, ugyanis a folyadékok szabad felszíne rugalmas hártyaként viselkedik. Ennek a hártyának a folyadék és a felette levő gáz - jelen esetben ez a víz feletti levegő - anyagi minőségétől függő teherbírása van. Amíg ez a hártya be nem szakad, megtart a felületén olyan tárgyakat is, amelyek egyébként elsüllyednének.
Próbálj óvatósan kis gemkapcsot tenni a púposra töltött vizespohárba!
A víz bőre
Folyadékok és gázok találkozása
Mi történne akkor, ha egy rocksztár a koncerten egyszer csak azt mondaná a stadion küzdőterén tomboló rajongóknak, hogy a tömeg szélén állóknak kell a buli végén takarítani? A vadul pogózó fiatalok bizonyára nem a házimunka iránt érzett elkötelezettségüket fogják megvillantani, hanem nyomban igyekeznek majd a sorok széléről a tömeg belseje felé csápolni. A tömeg szélén állandó tülekedés alakulna ki, hiszen akik kiszorulnak, újra be akarnak nyomulni. Ez a mozgás azonban csak a tömeg szélén jelentkezik, mivel a bentieknek nem kell tartani a szemétszedéstől, felmosástól. És előbb-utóbb a tömeg kör alakot venne fel. Ugyanis a kör kerülete a lehető legkisebb, ezért ekkor a lehető legkevesebb ember szorulna a takarítóposztokra.
Ilyen koncerteken persze nem fordul elő. De a folyadékok felületén ez a tömeghisztéria zajlik éjjel és nappal, északon és délen, reggeltől késő estig. Az intelligens laikus erre válaszolhatja, hogy ő bizony szokott vizet inni és az nem gömb alakú. Van ahol gömb alakú, de erre még visszatérünk.
A víz molekulái bizony nagyon megijednek ha a közeghatáron vannak és rögtön a folyadék belseje felé igyekeznek. Annál is inkább, mivel a vízmolekulák jobban vonzzák egymást, mint a levegő meglehetősen maguknak való részecskéi. Emiatt a víz felszíne a lehetőségekhez képest minimális felületű a pohárban, a tóban, a tócsákban, a cseppekben.
Mivel a súlytalanság állapotában a víznek nem kell érintkeznie semmivel ahhoz, hogy megállapodjon egy helyen, ezért az űrhajósok vízgömbökkel játszadozhatnak. Játszadoznak is. Ajánlom megtekintésre a Nemzetközi Űrállomáson készített felvételt.
A fenti sorokban valójában a felületi feszültség jelenségét ragadtuk meg a huszadik század fiatalságának ismerős közegén keresztül. Ez a feszültség jellemző minden folyadékra és mérhető is, de mindig fontos, hogy milyen másik közegről van mellette szó. Például higany és metángáz vagy alkohol és hidrogén esetleg szappanos (glicerines) víz és páradús levegő, amely közegben majd kísérleteinket is végezzük.
Eötvös Lorándról a legtöbben azt hiszik, hogy feltalált egy egyetemet. Kevesebben tudják, hogy fizikus volt, még kevesebben, hogy gravitációs mérései közben (amelynek pontosságára Einstein támaszkodott) készített egy torziós ingát, és talán még kevesebben, hogy a felületi feszültséggel is behatóan foglalkozott.
A felületi feszültség mértéke attól függ, hogy mennyire szívesen vonzzák egymást a folyadék részecskéi és mennyire vonzódnak a külső közeg részecskéihez. A kifolyó higany cseppjei szinte gömb alakúak, annyira vonzzák egymást a higany atomjai. Az asztalra kerülő vízcsepp azonban elterül a felületen, megnedvesíti azt. Ezt az elterülést lehet növelni akkor, ha mosószert adunk a vízhez, mert az csökkenti a felületi feszültséget. A mosógépben ez például elég hasznos dolog, de emiatt lehet szappanos hajócskákat is készíteni.
A felületi feszültség ezernyi helyen megnyilvánul. A poharat túl lehet tölteni vízzel, mert kis domborulat keletkezik a tetején (gömbhéj), a molnárkák a víz felszínén rohangálnak, mintha rugalmas hártyán lépdelnének, a gemkapocs úszik a felszínen.
A felületi feszültség az oka tehát, hogy a folyadékok felszíne minimális az adott körülmények között. Még inkább így van, ha a folyadéknak két felszíne is van, és ezzel eljutottunk dolgozatom témájához, a buborékokhoz.
© 2009 Kovács Dániel. Minden jog fenntartva
Készítette a Daniművek