了解一下表面張力的含義

更新時間：2019-12-02

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　　液體表面任意二相鄰部分之間垂直于它們的單位長度分界線相互作用的拉力。表面張力的形成同處在液體表面薄層內的分子的特殊受力狀態密切相關。表面張力的存在形成了一系列日常生活中可以觀察到的特殊現象。

　　①表面張力的方向和液面相切，并和兩部分的分界線垂直，如果液面是平面，表面張力就在這個平面上。如果液面是曲面，表面張力就在這個曲面的切面上。

　　②表面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。是由于表面層的液體分子處于特殊情況決定的。

　　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，而只能在平衡位置附近振動和旋轉。

　　在液體表面附近的分子由于只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沖出液面，成為蒸汽，結果在液體表面層(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。相對于液體內部分子的分布來說，它們處在特殊的情況中。

　　表面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，如果在液體表面上任意劃一條分界線MN把液面分成a、b兩部分。F表示a部分表面層中的分子對b部分的吸引力，F6表示右部分表面層中的分子對a部分的吸引力，這兩部分的力一定大小相等、方向相反。

　　這種表面層中任何兩部分間的相互牽引力，促使了液體表面層具有收縮的趨勢，由于表面張力的作用，液體表面總是趨向于盡可能縮小，因此空氣中的小液滴往往呈圓球形狀。

　　③表面張力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叫做表面張力系數，它的單位常用dyn/cm。在數值上表面張力系數就等于液體表面相鄰兩部分間單位長度的相互牽引力。

　　液膜表面張力系數=液膜的表面能/液膜面積=F表面張力/(2*所取線段長)。

　　表面張力系數與液體性質有關，與液面大小無關。