表面张力是什么,什么是表面张力?

2020-11-23 15:53:38 字数 5343 阅读 6458

1楼:猴邮性

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,有一边是可以自由滑动的。

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

什么是表面张力?

2楼:文子

水等液体会产生使表面尽可能缩小的力,这个力称为“表面张力”。清晨凝聚在叶片上的水滴、水龙头缓缓垂下的水滴,都是在表面张力的作用下形成的。此外,水黾之所以能站在水面上,也是由于表面张力的作用。

液体具有内聚性和吸附性,这两者都是分子引力的表现形式,内聚性使液体能抵抗拉伸应力,而吸附性则使液体可以黏附在其他物体上面。

在液体和气体的分界处,即液体表面及两种不能混合的液体之间的界面处,由于分子之间的吸引力,产生了极其微小的拉力。假想在表面处存在一个薄膜层,它承受着此表面的拉伸力。

3楼:易书科技

表面张力是指气体或液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。通常,由于环境不同,处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为0,但在表面的一个水分子却不如此。

因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力,所以该分子所受合力不等于零,其合力方向垂直指向液体内部,结果导致液体表面具有自动缩小的趋势,这种收缩力称为表面张力。表面张力是物质的特性,其大小与温度和界面两相物质的性质有关。

4楼:亓若谷爱子

.液体,原来液体与气体相接触时,会形成一个表面层,在这个表面层内存在着的相互吸引力就是表面张力,它能使液面自动收缩。表面张力是由液体分子间很大的内聚力引起的.

不光液体与气体之间的表面层,液体与固体器壁之间也存在着“表面层”,这一液体薄层通常叫做附着层,它也一样存在着表面张力。这一表面张力决定了液体和固体接触时,会出现两种现象:不浸润和浸润现象。

水银掉到玻璃上,是呈现出球形,也就是说,水银与玻璃的接触面具有收缩趋势,这种现象为不浸润。而水滴掉到玻璃上,是慢慢地沿玻璃散开,接触面有扩大趋势,这种现象为浸润。水银虽然不能浸润玻璃,但是用稀硫酸把锌板擦干净后,再在板上滴上水银,我们将会看到,水银慢慢地沿锌板散开,而不再呈球形。

所以说,同一种液体能够浸润某些固体,而不能浸润另一些固体。水银能浸润锌,而不能浸润玻璃;水能浸润玻璃,而不能浸润石蜡。

5楼:匿名用户

【最佳答案】

物理定义是:液体表面任意两相邻部分之间垂直于它们的单位长度分界线相互作用的拉力。我用人话详细的介绍一下,打个比方你用手指捏住一个玻璃球并挤压它,玻璃球受到你两个手指的压力就会弹出去;同样水(液体)由分子组成,分子间有相互作用力,当两个分子距离过近时相互排斥,距离过远时相互吸引,它们之间有一个最佳距离,由于受地球重力影响,水越深密度越大,分子间的距离越近,排斥力越大;水表面的密度比较小,分子间的距离比较远,分子之间相互吸引,人躺在水面上会受到前后左右和下面的共同挤压从而浮起来,这就叫水的张力,密度越大的液体张力越小。

6楼:匿名用户

关于表面张力

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多相体系中相之间存在着界面。习惯上人们仅将气-液,气-固界面称为表面。

通常,由于环境不同,处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为零,但在表面的一个水分子却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力,所以该分子所受合力不等于零,其合力方向垂直指向液体内部,结果导致液体表面具有自动缩小的趋势,这种收缩力称为表面张力。

将水分散成雾滴,即扩大其表面,有许多内部水分子移到表面,就必须克服这种力对体系做功——表面功。显然这样的分散体系便储存着较多的表面能。

表面张力是物质的特性,其大小与温度和界面两相物质的性质有关。

在293k下水的表面张力为72.75×10-3 n·m-1,乙醇为22.32×10-3 n·m-1,正丁醇为24.

6×10-3n·m-1,而水-正丁醇(4.1‰)的界面张力为34×10-3 n·m-1。

定义及相关

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(1)定义或解释

①促使液体表面收缩的力叫做表面张力。

②液体表面相邻两部分之间,单位长度内互相牵引的力。

(2)单位

表面张力的单位常用达因。

(3)说明

①表面张力的方向和液面相切,并和两部分的分界线垂直,如果液面是平面,表面张力就在这个平面上。 如果液面是曲面,表面张力就在这个曲面的切面上。

②表面张力是分子力的一种表现。它发生在液体和气体接触时的边界部分。是由于表面层的液体分子处于特殊情况决定的。

液体内部的分子和分子间几乎是紧挨着的,分子间经常保持平衡距离,稍远一些就相吸,稍近一些就相斥,这就决定了液体分子不像气体分子那样可以无限扩散,而只能在平衡位置附近振动和旋转。在液体表面附近的分子由于只显著受到液体内侧分子的作用,受力不均,使速度较大的分子很容易冲出液面,成为蒸汽,结果在液体表面层(跟气体接触的液体薄层)的分子分布比内部分子分布来得稀疏。相对于液体内部分子的分布来说,它们处在特殊的情况中。

表面层分子间的斥力随它们彼此间的距离增大而减小,在这个特殊层中分子间的引力作用占优势。因此,如果在液体表面上任意划一条分界线mn把液面分成a、b两部分,如图所示。f表示a部分表面层中的分子对b部分的吸引力,f6表示右部分表面层中的分子对a部分的吸引力,这两部分的力一定大小相等、方向相反。

这种表面层中任何两部分闻的相互牵引力,促使了液体表面层具有收缩的趋势,由于表面张力的作用,液体表面总是趋向于尽可能缩小,因此空气中的小液滴往往呈圆球形状。

③表面张力f的大小跟分界线mn的长度成正比。可写成f=σl或σ=f/l。

比值σ叫做表面张力系数,它的单位常用dyn/cm。在数值上表面张力系数就等于液体表面相邻两部分间单位长度的相互牵引力。

液膜表面张力系数=液膜的表面能/液膜面积=f表面张力/(2*所取线段长)。

表面张力系数与液体性质有关,与液面大小无关。

表面张力在自然界

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在自然界中,我们可以看到很多表面张力的现象和对张力的运用。比如,露水总是尽可能的呈球型(题图),而某些昆虫则利用表面张力可以漂浮在水面上。

表面张力的实验

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这个实验,也可以说是一个关于表面张力的小游戏。先找一个朋友和你一起来进行这个游戏,然后准备一杯水(把水加到杯子的边缘处,目视水至杯口齐平处),16枚1元的硬币(也可以更多)。然后是这个游戏的规则,和朋友每人一次向杯子里轮流投放硬币,每次投放硬币数没有限制,可以一次放进1枚,可以2或3枚,或者更多,直到谁先把水溢出杯子为止。

投放硬币的时候用拇指和食指捏住硬币轻轻的放进盛满水的杯子。本人最多一次投放了16枚1元硬币。

表面张力是什么

7楼:双子爱的魔法

液体,原来液体与气体相接触时,会形成一个表面层,在这个表面层内存在着的相互吸引力就是表面张力,它能使液面自动收缩.表面张力是由液体分子间很大的内聚力引起的.不光液体与气体之间的表面层,液体与固体器壁之间也存在着“表面层”,这一液体薄层通常叫做附着层,它也一样存在着表面张力.

这一表面张力决定了液体和固体接触时,会出现两种现象:不浸润和浸润现象.水银掉到玻璃上,是呈现出球形,也就是说,水银与玻璃的接触面具有收缩趋势,这种现象为不浸润.

而水滴掉到玻璃上,是慢慢地沿玻璃散开,接触面有扩大趋势,这种现象为浸润.水银虽然不能浸润玻璃,但是用稀硫酸把锌板擦干净后,再在板上滴上水银,我们将会看到,水银慢慢地沿锌板散开,而不再呈球形.所以说,同一种液体能够浸润某些固体,而不能浸润另一些固体.

水银能浸润锌,而不能浸润玻璃;水能浸润玻璃,而不能浸润石蜡.

8楼:外城

表面张力,是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。通常,由于环境不同,处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为0,但在表面的一个水分子却不如此。

因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力,所以该分子所受合力不等于零,其合力方向垂直指向液体内部,结果导致液体表面具有自动缩小的趋势,这种收缩力称为表面张力。

表面张力是什么,具体详细一点

9楼:此生可带

促使液体表面收缩的力叫做表面张力。即液体表面相邻两部分之间,单位长度内互相牵引的力。如液面被长度为l的直线分成两部分,这两部分之间的相互拉力f是垂直于直线l,并与表面相切。

则(见图1)

比例系数σ就是液体的表面张力系数,它表示液体表面相邻两部分间单位长度的相互牵引力。

如果液体表面积增大δs,液体表面自由能增加δe,则表面张力系数σ等于增加单位表面积时,外力所需作的功,也可用下式表示σ=δe/δs(见图2)

这说明,表面张力系数σ在数值上等于增加单位表面积时所增加的表面能,在等温条件下能转变为机械能的表面内能部分,在热力学中称为表面自由能。从能的角度看,表面张力系数σ就是增加单位表面时所增加的表面自由能。液体表面张力系数的性质表现为:

1.液体不同表面张力系数不同。例如,密度小的,容易蒸发的液体表面张力系数小,如液氢和液氦;已熔化的金属表面张力系数则很大;2.

表面张力系数随温度的升高而减小,近似地为一线性关系;3.表面张力系数的大小还与相邻物质的化学性质有关;4.表面张力系数还与杂质有关,加入杂质可促使液体表面张力系数增大或减小。

一般说来醇、酸、醛、酮等有机物质大都是表面活性物质,比水的表面张力系数小得多。例如,在钢液结晶时,加入少量的硼,就是为了促使液态金属加快结晶的速度。

毛细现象与表面张力系数

毛细现象中液体上升、下降高度。h的正负表示上升或下降。

浸润液体上升,接触角为锐角;不浸润液体下降,接触较为钝角。

上升高度h=2*表面张力系数/(液体密度*重力加速度g*液面半径r)。

上升高度h=2*表面张力系数*cos接触角/(液体密度*重力加速度g*毛细管半径r)。

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