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液體表麵張力的含義
  • 發布日期:2020-09-02      瀏覽次數:283
    • 表麵張力的含義:
      液體表麵任意二相鄰部分之間垂直於它們的單位長度分界線相互作用的拉力。表麵張力的形成同處在液體表麵薄層內的分子的特殊受力狀態密切相關。表麵張力的存在形成了一係列日常生活中可以觀察到的特殊現象。
      ①表麵張力的方向和液麵相切,並和兩部分的分界線垂直,如果液麵是平麵,表麵張力就在這個平麵上。如果液麵是曲麵,表麵張力就在這個曲麵的切麵上。
      ②表麵張力是分子力的一種表現。它發生在液體和氣體接觸時的邊界部分。是由於表麵層的液體分子處於特殊情況決定的。
      液體內部的分子和分子間幾乎是緊挨著的,分子間經常保持平衡距離,稍遠一些就相吸,稍近一些就相斥,這就決定了液體分子不像氣體分子那樣可以無限擴散,而隻能在平衡位置附近振動和旋轉。
      在液體表麵附近的分子由於隻顯著受到液體內側分子的作用,受力不均,使速度較大的分子很容易衝出液麵,成為蒸汽,結果在液體表麵層(跟氣體接觸的液體薄層)的分子分布比內部分子分布來得稀疏。相對於液體內部分子的分布來說,它們處在特殊的情況中。
      表麵層分子間的斥力隨它們彼此間的距離增大而減小,在這個特殊層中分子間的引力作用占優勢。因此,如果在液體表麵上任意劃一條分界線MN把液麵分成a、b兩部分。F表示a部分表麵層中的分子對b部分的吸引力,F6表示右部分表麵層中的分子對a部分的吸引力,這兩部分的力一定大小相等、方向相反。
      這種表麵層中任何兩部分間的相互牽引力,促使了液體表麵層具有收縮的趨勢,由於表麵張力的作用,液體表麵總是趨向於盡可能縮小,因此空氣中的小液滴往往呈圓球形狀。
      ③表麵張力F的大小跟分界線MN的長度成正比。可寫成F=σL或σ=F/L。
      比值σ叫做表麵張力係數,它的單位常用dyn/cm。在數值上表麵張力係數就等於液體表麵相鄰兩部分間單位長度的相互牽引力。
      液膜表麵張力係數=液膜的表麵能/液膜麵積=F表麵張力/(2*所取線段長)。
      表麵張力係數與液體性質有關,與液麵大小無關。

     
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