اثر مارانگونی ( به انگلیسی: Marangoni effect ) ( که با نام اثر گیبس - مارانگونی نیز شناخته می شود ) به پدیده انتقال جرمی گفته می شود که در طول فصل مشترک دو سیال ( یا فازهای متفاوت یک محلول ) به سبب وجود گرادیان کشش سطحی میان آن دو رخ می دهد. هنگامی که اختلاف دما وجود دارد، از این پدیده با نام همرفت حرارتی - مویینگی نیز یاد می شود. ( همچنین به این پدیده جابه جایی بنارد - مارانگونی نیز گفته می شود ) [ ۱] این پدیده به شدت سرعت انتقال جرم میان دو فاز را افزایش می دهد.
جیمز تامسون مهندس و فیزیک دان اسکاتلندی و برادر لرد کلوین در سال ۱۸۵۵ برای نخستین بار متوجه این پدیده شد. وی مشاهده کرد که در جام شراب، میان آب و الکل تشکیل دهنده شراب، نوعی از هم گسیختگی وجود دارد. [ ۲]
بعد از او فیزیک دان ایتالیایی کارلو مارانگونی توانست با بحث های علمی این پدیده را معرفی و جزئیات این پدیده را ذیل رساله دکتری خود در دانشگاه پاویا در سال ۱۸۶۵ منتشر کند. بعد از مارانگونی، جوسایا ویلارد گیبس بحث جامع تئوری این موضوع را به عنوان زیرشاخه ای از مبحث تعادل مواد ناهمگن در سال های ۱۸۷۵ تا ۱۸۷۸ مطرح کرد.
به هنگام پخش شدن یک مایع بر روی مایع یا سطح دیگر، هرچه کشش سطحی مایع پخش شونده بیشتر باشد، پخش شدن با انسجام و گستردگی بیشتری رخ می دهد. بر همین اساس هنگامی که یک مایع با کشش سطحی بالا روی سطحی آغشته به مایعی با کشش سطحی پایین پخش می شود، به طور طبیعی به جهت پدید آمدن گرادیان کشش سطحی در فصل مشترک دو مایع پس رانده می شود. گرادیان کشش سطحی می تواند بر اثر گرادیان غلظت یا گرادیان دما به وجود آید. ( کشش سطحی در حالت کلی تابعیت دمایی دارد ) به عنوان مثال، در مشروبات الکلی چنین پدیده ای قابل مشاهده است و همان طور که در تصویر نیز نمایش داده شده است، از آن با نام از هم گسیختگی یاد می شود. این پدیده پیامد این واقعیت است که الکل نسبت به آب کشش سطحی پایین تری دارد. اگر اختلاط الکل و آب به شکل غیرهمگنی صورت گرفته باشد، در ناحیه ای با غلظت کمتر الکل ( که دارای کشش سطحی بیشتر است ) نسبت به ناحیه ای با غلظت بیشتر الکل ( که دارای کشش سطحی کمتر است ) ، مخلوط روی سطح سیال زیرین با قدرت و انسجام بیشتری به حرکت در می آید. در نتیجه سیال تمایل دارد که در نواحی غنی تر از الکل به سوی کناره ها بگریزد تا به نوعی گرادیان کشش سطحی به وجود آمده را جبران کند. همچنین این پدیده به هنگام ریختن لایه ای نازک از آب روی سطحی صاف نیز قابل مشاهده است. اگر در این هنگام قطره ای الکل روی این لایه آب ریخته شود، لایه آب به سرعت به عقب رانده می شود. در بررسی های کمی چنین پدیده هایی، عدد مارانگونی برای مقایسه اثرات کشش سطحی نسبت به نیروهای وابسته به ویسکوزیته به کار می رود.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفجیمز تامسون مهندس و فیزیک دان اسکاتلندی و برادر لرد کلوین در سال ۱۸۵۵ برای نخستین بار متوجه این پدیده شد. وی مشاهده کرد که در جام شراب، میان آب و الکل تشکیل دهنده شراب، نوعی از هم گسیختگی وجود دارد. [ ۲]
بعد از او فیزیک دان ایتالیایی کارلو مارانگونی توانست با بحث های علمی این پدیده را معرفی و جزئیات این پدیده را ذیل رساله دکتری خود در دانشگاه پاویا در سال ۱۸۶۵ منتشر کند. بعد از مارانگونی، جوسایا ویلارد گیبس بحث جامع تئوری این موضوع را به عنوان زیرشاخه ای از مبحث تعادل مواد ناهمگن در سال های ۱۸۷۵ تا ۱۸۷۸ مطرح کرد.
به هنگام پخش شدن یک مایع بر روی مایع یا سطح دیگر، هرچه کشش سطحی مایع پخش شونده بیشتر باشد، پخش شدن با انسجام و گستردگی بیشتری رخ می دهد. بر همین اساس هنگامی که یک مایع با کشش سطحی بالا روی سطحی آغشته به مایعی با کشش سطحی پایین پخش می شود، به طور طبیعی به جهت پدید آمدن گرادیان کشش سطحی در فصل مشترک دو مایع پس رانده می شود. گرادیان کشش سطحی می تواند بر اثر گرادیان غلظت یا گرادیان دما به وجود آید. ( کشش سطحی در حالت کلی تابعیت دمایی دارد ) به عنوان مثال، در مشروبات الکلی چنین پدیده ای قابل مشاهده است و همان طور که در تصویر نیز نمایش داده شده است، از آن با نام از هم گسیختگی یاد می شود. این پدیده پیامد این واقعیت است که الکل نسبت به آب کشش سطحی پایین تری دارد. اگر اختلاط الکل و آب به شکل غیرهمگنی صورت گرفته باشد، در ناحیه ای با غلظت کمتر الکل ( که دارای کشش سطحی بیشتر است ) نسبت به ناحیه ای با غلظت بیشتر الکل ( که دارای کشش سطحی کمتر است ) ، مخلوط روی سطح سیال زیرین با قدرت و انسجام بیشتری به حرکت در می آید. در نتیجه سیال تمایل دارد که در نواحی غنی تر از الکل به سوی کناره ها بگریزد تا به نوعی گرادیان کشش سطحی به وجود آمده را جبران کند. همچنین این پدیده به هنگام ریختن لایه ای نازک از آب روی سطحی صاف نیز قابل مشاهده است. اگر در این هنگام قطره ای الکل روی این لایه آب ریخته شود، لایه آب به سرعت به عقب رانده می شود. در بررسی های کمی چنین پدیده هایی، عدد مارانگونی برای مقایسه اثرات کشش سطحی نسبت به نیروهای وابسته به ویسکوزیته به کار می رود.
wiki: اثر مارانگونی