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表面张力是如何形成的?

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-26  浏览次数:692

物质的不同形态也叫不同的“相”,如冰、水、水蒸气就是三种不同的相态。不同物质相互接触,所形成的相与相的分界面称为“界面”。按照气相、液相、固相两两组合的形式不同,界面可分为固-固、固-液、液-液、液-气、气-气、气-固计五种类型。两相界面上的分子所受到的周围分子的作用力与某一相内部的分子受到的分子间的作用力不同。如图所示的是水一空气界面分子的受力情况,水内部的分子A四周所接触的分子都是水分子,相互的作用力一样,作用力是对称的,合力为零,所以水分子在水内部移动不需要做功。而处在水和空气界面的水分子B的情况就不同了,在界面以下受到的是水分子的作用力,而界面以上受到的是空气分子的作用力。显然水分子的密度大,相互的作用力也大,空气分子的-密度小,对B分子的作用力也小。这样B分子受到的力是不平衡的,合力F合不为零,合力的方向是指向水内部的。这样,所有水面的分子都有一个垂直指向水内部的力,它们相对水内部的分子来说处于不平衡的状态,有向水内部移动的趋势,即有缩小外表面积抱成球,成为水珠的趋势。日常我们所看到的水银珠、露水珠都是这个原因形成的。我们将这种使界面缩小的作用力称为界面张力,简称表面张力。

 

水表面张力形成示意图

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