מתח פני השטח לעומת מתח המשטח
הן מתח פני השטח והן מתח הממשק הן אפקטים המבוססים על נוזלים. שתי ההשפעות הללו מתרחשות עקב הכוחות הבין-מולקולריים הבלתי מאוזנים בין מולקולות הנוזל או התמיסות. אנו רואים את ההשפעות הללו בחיי היום-יום בצורה של אירועים רבים כגון, היווצרות טיפות, חוסר ערבוב של נוזלים, פעולת נימים, בועות סבון, ודמעות יין ואפילו ציפה של סטרידר המים. שתי הפעולות הללו ממלאות תפקיד מרכזי בפעילויות היומיומיות שלנו מבלי שנדע בכלל שהן קיימות. לדוגמה, לא תוכל לערבב תערובת אמולסיה, אם זה לא עבור התיאוריות האלה.
מתח פני השטח
שקול נוזל שהוא הומוגני. לכל מולקולה בחלקים המרכזיים של הנוזל יש בדיוק אותה כמות כוח המושכת אותה לכל צד. המולקולות שמסביב מושכות את המולקולה המרכזית באופן אחיד לכל כיוון. עכשיו שקול מולקולת פני השטח. יש לו רק כוחות הפועלים עליו לעבר הנוזל. כוחות ההדבקה באוויר-נוזל אינם אפילו כמעט חזקים כמו כוחות הלכידות הנוזליים. אז, מולקולות פני השטח נמשכות לכיוון מרכז הנוזל, ויוצרות שכבה צפופה של מולקולות. שכבת פנים זו של מולקולות פועלת כסרט דק על הנוזל. אם ניקח את הדוגמה מהחיים האמיתיים של סטרידר המים, הוא משתמש בסרט הדק הזה כדי למקם את עצמו על פני המים. זה מחליק על השכבה הזו. אם זה לא בשביל השכבה הזאת, זה היה טובע מיד. מתח פני השטח מוגדר ככוח המקביל למשטח המאונך לקו יחידת אורך המצויר על פני השטח. יחידות מתח הפנים הן Nm-1.מתח פני השטח מוגדר גם כאנרגיה ליחידת שטח. זה גם נותן למתח פני השטח יחידות חדשות Jm-2.
מתח ממשק
מתח הממשק מוגדר רק לנוזלים בלתי ניתנים לערבב. כפי שהשם מרמז זה חל על הממשק של שני הנוזלים הבלתי ניתנים לערבב. אותה תיאוריה של מתח פנים חלה גם על זה. ההבדל היחיד בין מתח הממשק למתח פני השטח הוא הממשק נוזל - נוזל במקום הממשק נוזל - אוויר. ניתן להשתמש במתח בין הפנים כדי לתאר את אי-התערבותם של שני הנוזלים הללו. קחו בחשבון את הממשק בין הנוזלים. למולקולות על פני השטח הראשון יש כוחות הפועלים עליה מהנוזל הראשון וממולקולות פני השטח של הנוזל השני ולהיפך. אם הכוח על מולקולות פני השטח מהנוזל הראשון (כוחות לכידות) שווה לכוח מהמשטח השני (כוחות ההדבקה) שני הנוזלים הללו יתערבבו. אם הכוחות האלה לא שווים הנוזלים האלה לא יתערבבו.
הבדל בין מתח פני השטח למתח הממשק
ההבדל העיקרי בין שני אלה הוא המקומות שבהם הוא מתרחש. מתח פני השטח מוגדר למשטח נוזל בודד, ואילו מתח המשטח מוגדר לממשק של שני נוזלים בלתי ניתנים לערבב. מתח פני השטח הוא למעשה גזירה של מתח המשטח שבו הכוח מהמשטח השני זניח או אפסי.
