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    液體表面張力怎么產(chǎn)生的
    作者:fanlei  來(lái)源:本站  發(fā)表時(shí)間:2018-4-8 10:19:11  點(diǎn)擊:1932


    很多現(xiàn)象表明,液體表面具有收縮到盡可能小的趨勢(shì)。從微觀角度看,液體表面是具有厚度為分子吸引力有效半徑(約)的薄層,稱之為表面層。處于表面層內(nèi)的分子較之液體內(nèi)部的分子缺少了一部分能和它起吸引作用的分子,因而出現(xiàn)了一個(gè)指向液體內(nèi)部的吸引力。使得這類分子有向液體內(nèi)部收縮的趨勢(shì)。從能量觀點(diǎn)看,任何內(nèi)部分子欲進(jìn)入表面層都要克服這個(gè)吸引力而作功?梢(jiàn),表面層有比液體內(nèi)部更大的勢(shì)能,即所謂表面能,表面積越大、表面能也越大。如所周知,任何體系總以勢(shì)能最小的狀態(tài)最為穩(wěn)定。所以,液體要處于穩(wěn)定,液面就必須縮小,以使其表面能盡可能減小,宏觀上就表現(xiàn)為液體表面層的張力,稱為表面張力。

      液體因表面張力而收縮的事實(shí),說(shuō)明表面張力是與液體表面相切的,也就是沿液體表面而作用的,其方向不論在平面或曲面里,都與液面的邊界垂直。如果在液體表面想像地畫(huà)一根直線,則表面張力的作用就表現(xiàn)為線段兩邊的液面以一定的拉力相互作用,而且力的方向與線段相垂直,其大小與該線段之長(zhǎng)度成正比。即:

         其中,比例系數(shù)稱為液體的表面張力系數(shù),它表示單位長(zhǎng)度的線段兩側(cè)液面的相互拉力。其單位為:。當(dāng)液體表面與其蒸汽或空氣相接觸時(shí),表面張力僅與液體本身的性質(zhì)及其溫度有關(guān)。各種液體,其的數(shù)值可以很不相同:密度小、容易蒸發(fā)的液體,其較;而熔融金屬的則很大。在一般情況下,同種液體溫度愈高,愈小。另外,的大小還與其相鄰物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有關(guān),與液體本身的純度也有很大關(guān)系,某些雜質(zhì)能使增大,而表面活性物質(zhì)則能使表面張力系數(shù)減小。

      液體與固體相接觸時(shí)的情況,不僅取決于液體自身的內(nèi)聚力,而且取決于液體分子與其接觸的固體分子之間的吸引力(稱為附著力)。當(dāng)內(nèi)聚力大于附著力時(shí),液面與自由液面相似,有收縮的取向。這時(shí),接觸角(與固體接觸處液體表面的切線和固體表面指向液體內(nèi)部的切線間的夾角),則稱液體不潤(rùn)濕該固體;反之,當(dāng)附著力大于內(nèi)聚力時(shí),,液體就潤(rùn)濕該固體

     

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