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表面张力是什么?
发布于2022-03-03 13:50:27
2
个回答
网友回答
2022-03-03
再说那些界面上的分子,一面是同胞,另一面是外族(空气分子)。所谓“不是一家人,不进一家门”,空气分子对水分子显然不友好。即使友好,其吸引力也赶不上同胞的吸引力,
异性相吸
在这里完全不适用。 所以,界面上的分子都倾向于搬到同族内部去。水分子们没有受过传统美德的教育,只知道自己舒服,所以每一个都拼命往里挤。显然,这样挤的结果就是:界面尽可能地减小。对于固定体积的水来说,球的表面积是最小的,所以这一团水会很快形成一个球。任何流体物质表面上的分子,都有使其表面减小的趋势。导致这一减小的力,就是
表面张力
。 下面这个图是解释表面张力的一个理想试验。一个光滑的金属框,有一边是可以*滑动的。把这个框在水里浸一下,框里就形成一层水膜。水膜有上下两个表面,根据上面说的,表面上的水分子有使表面减小的倾向,所以必须施加一定的力F才能对抗这个力从而保持住水膜面积。很显然,这个力F的大小与那个边的长度l成正比。而这个比例是水的一种基本性质,与力F和边l无关。在界面科学里,这个比例被定义为表面张力,它的单位是力除以长度,牛顿/米。由于表面张力的值比较小,通常用的是[迷你牛顿/米],写作“mN/m”。表面张力 继续看这个图,如果我们用稍稍大于但是无限接近F的力把那个边移动一点距离dx,这样我们对这个水膜做功增加了它的表面积l??dx。我们作的功是力F乘以距离dx,应该等于水膜增加的
表面能
。把所作的功除以增加的表面,得到的是一平方米表面积所具有的表面能。做一下简单换算,会发现这个单位面积的表面能[
焦耳
/平方米]正好等于前面得出的表面张力。这是一件非常美丽的事情,看起来完全不同的两个物理量,尽然是相同的。实际上,把表面张力的单位[牛顿/米]分子
分母
同乘长度[米],得到的就是[焦耳/平方米]。在热力学上,表面张力有更为严格的定义,不过除了教科书一般很少提到。 除了空气和水的界面,任何不相容的两种流体界面上都存在着这样的一种力,比如油和水。如果一种是气体,一种是液体,就叫做表面张力(大家看不到空气,所以认为是液体的表面);两种都是液体,就叫做界面张力(两种液体存在,自然没有一个“表面”)。但是,在非学术场合,人们也往往不进行这种区分,统统叫做“表面张力”。 不过表面张力的大小不能用这个理想试验来测量。理想试验,是用来思考而不是用来作的。测量表面张力并不复杂,有很多原理很简单,操作也不复杂的装置可以相当精确地测量出来。这些方法几乎没有相同之处,但是测出的数值差别在正常误差范围之内。
网友回答
2022-03-03
因为na与水反应而产生热量足于把na熔化,na已经是液体状态了。 表面张力作用就是由于液体表面的分子间隔大,势能较大,含有收缩的现象,由于张力要把液体的表面积收缩到最小,又因为球的表面积在同一体积最小,所以na呈球状。 张力作用有很多现象的。
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