Techniklexikon

Oberflächenenergie

Oberflächen- und GrenzflächenphysikStrömungsmechanik, 1) Kernphysik: im Tröpfchenmodell des Atomkerns die Verringerung der Bindungsenergie um  (mit der Konstanten r₀ = (1,3 ± 0,1) × 10^-13 cm und der Nukleonenanzahl A), da die Nukleonen an der Oberfläche eines Tropfens schwächer gebunden sind, weil sie weniger Bindungspartner aufweisen als Nukleonen im Inneren eines Tropfens.

2) Hydrodynamik: der Anteil an der Bindungsenergie eines Körpers, der sich vergrössert, wenn die Oberfläche des Körpers vergrössert wird. Ohne äussere Einwirkungen sind die Körper bestrebt, ihre Oberfläche zu verkleinern, da in diesem Fall die Oberflächenenergie verkleinert wird. Aus diesem Grund sind etwa Tropfen ausserhalb des Schwerefeldes der Erde kugelförmig, da die Kugel von allen Körpern das geringste Verhältnis der Oberfläche zum Volumen hat. Die Ursache für die mit wachsender Oberfläche anwachsende Oberflächenenergie ist die Oberflächenspannung, die dadurch entsteht, dass sich für die Teilchen des Körpers, die sich an der Oberfläche befinden, die Anziehungskräfte der Nachbarteilchen nicht zu Null addieren; vielmehr spüren die Teilchen an der Oberfläche eine Resultierende, die sie in den Körper hinein, also weg von der Oberfläche, zu ziehen versucht.