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liyuanZ捐助貴賓 (知名作家)
環(huán)能蟲
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關(guān)于表面張力的 初學(xué)者
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我看了下資料。表面張力產(chǎn)生的原理是：由于環(huán)境不同，處于界面的分子與處于相本體內(nèi)的分子所受力是不同的。在水內(nèi)部的一個水分子受到周圍水分子的作用力的合力為0，但在表面的一個水分子卻不如此。因上層空間氣相分子對它的吸引力小于內(nèi)部液相分子對它的吸引力，所以該分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液體內(nèi)部，結(jié)果導(dǎo)致液體表面具有自動縮小的趨勢，這種收縮力稱為表面張力。 但是書上又說，表面張力是液體表面層由于分子引力不均衡而產(chǎn)生的沿表面作用于任一界線上的張力。 到底表面張力方向是沿表面（或者說相切與曲面）還是垂直于表面指向液體內(nèi)部啊？從原理解釋來判斷，貌似應(yīng)該是垂直于表面指向液體內(nèi)部啊。但書上怎么說是與曲面相切呢？ |
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aaronzhu
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| 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。 �、诒砻鎻埩κ欠肿恿Φ囊环N表現(xiàn)。它發(fā)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(nèi)部的分子和分子間幾乎是緊挨著的，分子間經(jīng)常保持平衡距離，稍遠(yuǎn)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(kuò)散，而只能在平衡位置附近振動和旋轉(zhuǎn)。在液體表面附近的分子由于只顯著受到液體內(nèi)側(cè)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(jié)果在液體表面層（跟氣體接觸的液體薄層）的分子分布比內(nèi)部分子分布來得稀疏。相對于液體內(nèi)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(yōu)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，F(xiàn)6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�？蓪懗蒄=σL或σ=F/L。 比值σ叫做表面張力系數(shù)，它的單位常用dyn/cm。在數(shù)值上表面張力系數(shù)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(shù)=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(shù)與液體性質(zhì)有關(guān)，與液面大小無關(guān)。 |
7樓2012-11-03 17:43:31
zhixian-ma
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