Mitä mieltä olet tavallisesta lasille kiinnittyvien vesipisaroiden, vesillä liikkuvien hyönteisten ja talvella ripustetuiden jääpuikkojen välillä talosi räystästä? Kuten väkijoukossa olevat ihmiset, myös nestemäiset molekyylit ja siten vesi puristuvat tiiviisti yhteen, tasoittaen tietään.
Miksi vesi muodostaa tippoja?
Juuri tämä ominaisuus antaa nesteelle täyttää kaikki kulmat ja raot säiliössä, johon se kaadetaan. Nestemäiset molekyylit liikkuvat toistensa suhteen vapaammin kuin kiinteiden aineiden molekyylit, mutta silti ne eivät ole ehdottomasti vapaita, vaan kiinnostavat toisiaan. Vesimolekyylit eivät ole niin läheisesti toisiinsa liittyviä, kuten esimerkiksi hunajamolekyylit. Siksi hunaja ei ole yhtä nestemäinen kuin vesi, mutta on tiheä, paksu, siirappimainen neste. Jos veteen lisätään saippuaa, veden pintajännitys laskee.
Keskinäinen vetovoima ja pinta
Koska nestemäisillä molekyyleillä on molemminpuolinen vetovoima, nesteet, kuten kiinteät aineet, muodostavat pintoja. Sitä vastoin kaasumolekyylit hajoavat kaikkiin suuntiin ilman, että heillä on keskinäistä vetovoimaa. Vetovoimaa, joka pitää vesimolekyylejä yhdessä sen pinnalla, kutsutaan pintajännitykseksi. Pintajännitys on voima, jonka avulla jotkut hyönteiset voivat kävellä vedessä kuten maassa kastelematta käpälänsä.
Heidän ruumiinsa ovat erittäin kevyet, ja pintajännitys pitää tällaiset hyönteiset pinnalla, estäen niitä putoamasta veteen.Pintajännitys antaa pienille vesimäärille pyöreiden pisaroiden muodon. Vesimolekyylit vetoavat toisiinsa, mutta eivät koe vetovoimaa ympäröivän ilman molekyyleistä. Siksi pienet "vesipalat" muodostavat pallomaisen pisaroita.
Miksi lasia muodostuu tippoja?
Kun juo, lasillinen vettä, jäljellä olevat tipat tarttuvat lasin seiniin eikä vuoda ulos, vaikka lasi pysyykin pitkään ylösalaisin, koska ilmamolekyylit eivät kiinnitä vesimolekyylejä, mutta lasimolekyylit kiinnostavat niitä hyvin. Lopulta suuret tipat painovoiman vaikutuksesta virtaavat alas. Mutta pienet ja kevyet tipat pysyvät itsepintaisesti paikoillaan. Lasimolekyylit pitävät vesimolekyylejä vahvoissa sähkövarsissaan.
Niiden keskinäinen vetovoima on todellakin niin suuri, että märässä lasissa oleva vesi jakautuu usein ohueksi kerrokseksi lasin pinnalle muodostamatta pisaroita. Jos yrität ravistaa tätä vettä, se valuu lasin reunaan ja pysyy siellä, etten pysty jakautumaan rakkaasi lasisi kanssa. Vesi ei kykene tarttumaan vain tiettyihin pintoihin. Esimerkiksi, jos ripotat vettä vahatulle paperille, vesi kerääntyy tippoina ja liu'uttaa vahattua pintaa pois ilman jäännöksiä.
Mielenkiintoinen fakta: pintajännitys antaa joidenkin hyönteisten kävellä vedellä.
On vain yksi tapa kaada vesi kokonaan lasista ilman jälkiä: lisää veteen vähän saippuaa. Saippuat ja muut pesuaineet - pesuaineet - vähentävät veden pintajännitystä.Peseessäsi pyykinpesuaineita, ne estävät vettä kostumasta kankaan pintaa, joten kangas imeytyy pesunesteen läpi. Yhdessä veden kanssa pesuaine tunkeutuu kankaaseen. Jos peset lasin saippuavedellä, muutama tippa tarttuu seiniin. Suurin osa vedestä ja saippua kaadetaan lasista.
