Vad betyder Youngs ekvation?
Youngs ekvation är en formel utvecklad av den engelske fysikern Thomas Young, som används för att definiera sambandet mellan kontaktvinkeln, ytspänningen, gränsytspänningen mellan en flytande och en fast yta, och den fria ytenergin hos det fasta ämnet. I enklare termer hjälper ekvationen att beskriva formen och beteendet hos en vätska där vätske-ånga-gränssnittet möter en fast yta.
Youngs ekvation är också känd som Young–Dupré-ekvationen .
Kunskaper.se förklarar Youngs ekvation
Youngs ekvation definieras som:
σsg = σsl + σlg ⋅ cosθ
Var:
σ
sg = den fria ytenergin för det fasta ämnet
σsl = gränsytspänningen mellan vätskan och det fasta
σlg = vätskans ytspänning
cosθ = kontaktvinkeln mellan vätske-ånga-gränsytan och den fasta ytan
Youngs ekvation tar hänsyn till den termodynamiska jämvikten mellan materiens tre faser: fast, flytande och gas. När de tre elementen kommer i kontakt med varandra, till exempel när en droppe vatten landar på en fast yta, antar vattendroppen en form där alla tre faserna är balanserade.
Denna ekvation spelar därför en avgörande roll för att beskriva en ytas vätbarhet. Om variabler, såsom σsg = σsl + σlg är kända, då kan kontaktvinkeln beräknas. Ju högre kontaktvinkel som bildas mellan vätskan och ytan, desto lägre är ytans vätbarhet.
