定義,計算,表面張力的大小,形成機理,拉普拉斯公式,接觸角 ...

例如：截面非常小的細管內的毛細現象、肥皂泡現象、液體與固體之間的浸潤與非浸潤現象等。

基本介紹. 中文名：表面張力; 外文名：surface tension. 表面張力 液體表面任意兩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。

例如：截面非常小的細管內的毛細現象、肥皂泡現象、液體與固體之間的浸潤與非浸潤現象等。

基本介紹 中文名：表面張力外文名：surfacetension 定義,計算,表面張力的大小,形成機理,拉普拉斯公式,接觸角,毛細管現象,球形液滴,漣波, 定義液體表面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。

例如：截面非常小的細管內的毛細現象、肥皂泡現象、液體與固體之間的浸潤與非浸潤現象等。

計算要求出表面張力的大小可在液體表面上畫出一個任意的面積元。

設此面積元每個邊長都是l，表面其他部分垂直作用在每一邊上的張力為F，於是表面張力σ為：Σ=F/l0表面張力垂直於此面積的周邊，其大小以每厘米多少達因來表示（1達因/厘米=10-3牛頓/米）因此，表面張力的量綱是MT-2。

表面張力的大小在室溫（20℃左右）下，大部分液體的表面張力在20〜40達因/厘米範圍以內，但也有大於此數的，如水的表面張力為72達因/厘米；水銀表面張力為470達因/厘米。

液態金屬的表面張力都比較大，如1131℃液態銅的表面張力為1103達因/厘米。

一些在常溫下為氣態的元素，在低溫下處於液態時，表面張力卻很小，如4.3開液氦的表面張力僅有0.098達因/厘米，90.2開液氫的表面張力為0.2達因/厘米，理論分析還指出，對於同一種液體，溫度升高，表面張力降低。

形成機理比較液體內的分子A和液面分子B的受力情況。

以分子力的有效力程為半徑作以分子A為中心的球面（圖1），則所有對分子A有作用的分子都在球面之內。

選取一段較長的時間T（是分子兩次碰撞之間的平均時間），由於對稱，在這段時間內，各個分子對A的作用力的合力等於零。

以分子B為中心的球面中的一部分在液體當中，另一部分在液面之外，這部分分子密度遠小於液體部分的分子密度。

如果忽略這部分分子對B的作用，則由於對稱，CC'和DD'之間所有分子作用力的合力等於零；對B有效的作用力是由球面內DD'以下的全體分子產生的向下合力。

由於處在邊界內的每—個分子都受到指向液體內部的合力，所以這些分子都有向液體內部下降的趨勢，同時分子與分子之間還有側面的吸引力，即有儘量收縮表面的趨勢。

這種情況使流體的表面好象蒙在一個表面積比它大的固體外面的彈性薄膜。

圖1流體表面層分子受力狀態拉普拉斯公式考察一邊長為ds1、ds2的面元，若其曲率不等於零（圖2），則表面張力T的合力在曲面法線方向有分量，表面兩側應有與之平衡的壓差。

壓差和表面張力之間的關係由下列拉普拉斯公式給出：式中P1、P2是曲面兩側的壓強；R1、R2是曲面上任意兩個正交方向上的曲率半徑。

凹面上的壓力P1總是大於凸面上的壓力P2。

圖2曲面上表面張力和壓力接觸角在三種介質的邊界面相交於一點的情形中（例如一滴水銀停在桌面上），接觸線受到三個不同邊界面的表面張力（圖3）。

因為接觸線沒有質量，所以要在所有能自由運動的方向上維持平衡，表面張力的合力在這些方向上的分量必須等於零，這就要求三個邊界面交成一定的角度。

如果|σ12|比|σ23|與|σ31|的和還要大，則平衡就不可能出現。

例如，汽油滴在水面上，由於空氣和水的表面張力比另外兩個油麵上的表面張力之和還大，所以三種介質不能處於平衡狀態，汽油將展布於整個水面，直到油層厚度到達分子尺寸為止。

如果介質3是熔化了的脂肪，當把它放置在空氣和水之間時，它就形成薄凸透鏡的形狀（如浮在菜湯上的脂肪圓球）。

圖3三介質接觸線處的平衡如果三種介質有一種是固體（通常固體的邊界面是平面），則只有平行固壁的接觸線才能自由運動，由此得到該方向的平衡方程（圖3b）：σ12=σ31+σ23cosθ或，式中θ稱為接觸角。

如果介質2是空氣，介質3是液體，而且θπ/2，則稱固體是憎該液體的。

θ愈小，液體對該固體的浸潤程度越高。

毛細管現象將一根管徑很細的管子直插入液體中，由於液體、氣體、固體接觸面上表面張力的作用，液體會在管內爬升或下降。

設r是管子的內半徑，同時把管內液體表面近似地看成是球帽狀（圖4）。

在管壁浸潤情況下，表面張力的合力為圖4毛細管中的流體爬升，它應與管內高出部分液體的重量平衡：，式中h是液面高度；ρ是液體密度；g是重力加速度；σ=σ23。

由此得.........（2）上式也可由拉普拉斯公式導出，注意在式（1）內可見r越小h越大。

因此只有管徑很小時水才可以反抗重力在管內爬升得較高。

這就解釋了吸水紙的吸水作用。

當自由液面中間凸起時，它不僅不升高，反而降低到管外的液面以下。

毛細作用也是影響地下水或石油在多孔介質中流動的一種重要因素（見滲流力學）。

球形液滴玻璃板上的水銀滴基本上呈球形，這是因為水銀滴外表面薄層內所有的分子都處在高勢能狀態。

計算表明，如使分子總勢能為極小，則表面必定呈圓球形。

如果設法消除重力的影響，例如把液滴放在比重相同又與液滴不起化學反應的另一種液體中，或在真空中自由下落，或在失重的人造衛星與火箭的環境中，則液滴將呈現理想的球形。

球面形的肥皂泡，荷葉上的球形露珠（題圖），也可以用相同的道理來解釋。

球形液滴 漣波表面張力在液體運動中有時也起很重要的作用。

如微風掠過水麵時產生的漣波就是表面張力起主要作用的一種水波（見液體自由表面波）。

相關詞條 表面張力液體表面任意兩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...液體表面張力凡作用於液體表面,使液體表面積縮小的力,稱為液體表面張力。

它產生的原因是液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層,叫做表面層,表面層里的分子比液體內部稀疏,分子間...金屬及合金的表面張力《金屬及合金的表面張力》是2006年科學出版社出版的圖書,作者是袁章福、柯家駿、李晶。

...表面張力計表面張力計是一種專業用於測量液體表面張力值的專業測量儀器,包括氣泡發生單元、壓力感應單元、溫度檢測單元和顯示器。

通過單片機控制微泵的氣體進出流量,避免額定功率...臨界表面張力表征固體表面潤濕性質的特徵量或經驗參數。

固體表面可分低能固體表面與高能固體表面。

...表面張力係數表面張力係數σ是在溫度T和壓力p不變的情況下吉布斯自由能G對面積S的偏導數:其中,吉布斯自由能的單位是能量單位,因此表面張力係數的單位是能量/面積。

促使液體表面...表面張力儀表面張力儀快速、可靠的質量控制模式。

設定測量參數後可以準確測量並顯示表面張力值。

能夠獨立設定測量範圍、測試數據數目、測量的平均值,是研發的理想工具。

在實際使用...肺泡表面張力肺泡表面張力(Surfaceten-sion)是指在正常情況下,在肺泡上皮內表面分布的極薄的液體層,與肺泡氣體形成氣-液界面,由於界面液體分子密度大,導致液體分子間的吸引力...釉的表面張力釉的表面張力陶瓷釉的表面張力,高溫下約為(200一300)x10-5N/cm.並隨溫度升高而下降。

釉中的鹼金屬離了可使釉的表面張力降低,其順序為Li十>Na+>K+。

...表面活性劑表面張力的測定《表面活性劑表面張力的測定(GB/T22237-2008)》刪除原標準的前言和引言;刪除原標準的目次;用小數點‘.’代替作為小數點的逗號‘,’。

本標準由全國危險化學品...自動表面張力儀自動表面張力儀,是參照中華人民共和國國家標準GB/T18396—2001。

ISO6295、ISO1409中有關技術指標研製的。

廣泛適用於石油、化工、醫藥、電力、印刷、學校等科學研究...表面功使液體表面積增大的過程是克服液相分子吸引力,使體相分子轉移到表面相的過程,需要環境對體系做功。

以可逆方式做功最少,稱之為表面功。

...表面能表面能是恆溫、恆壓、恆組成情況下,可逆地增加物系表面積須對物質所做的非體積功。

表面能的另一種定義是,表面粒子相對於內部粒子所多出的能量。

表面能是創造...張力(漢語詞語)張力,物理學名詞。

物體受到拉力作用時,存在於其內部而垂直於兩鄰部分接觸面上的相互牽引力。

被拉伸的弦、繩等柔性物體對拉伸它的其他物體的作用力或被拉伸的柔性...達因值達因值是一個通俗叫法,其主要用在表述表面張力的大小中。

......但通常我們說的表面張力其實也是通俗的叫法,準確的說應該是表面張力係數。

定義是液體表面相鄰兩部分...等張比容等張比容用來度量物質的摩爾體積,現已較廣泛地用在純物質和混合物的物性估算,比較常用的是計算純物質和混合物的表面張力。

曾用許多化合物的實測表面張力和其液相、...毛細現象毛細現象(capillarity)在一些線度小到足以與液體彎月面的曲率半徑相比較的毛細管中發生的現象。

毛細管中整個液體表面都將變得彎曲,液固分子間的相互作用可擴展到... 熱門詞條 光雕 唱歌 特種部隊：全面反擊 海闊天空 鳥綱 SK-II護膚精華露 經緯度 淋巴結腫大 布魯克 雜誌天下 天狗 早餐俱樂部 油壓按摩 公司登記 定食 清心福全 子虛賦 大意失荊州 饒河縣 中國人民革命軍事博物館 血海穴 魔王之類的啦！ 防震 相親才會贏 ArminvanBuuren 臭氧層 大久保麻梨子 巴西流浪蜘蛛 表面張力@中文百科全書