表面張力是液體分子所表現(xiàn)出的內(nèi)聚力,,這種力使得液體表面能夠在一定程度上抵抗施加在其之上的外力,。正是由于表面張力,盡管硬幣或者針的密度大于水,,但它們可以浮在水面上,。 之所以液體具有表面張力,是因?yàn)橐后w分子之間存在相互吸引的作用,。在液體中,,每一個(gè)分子都被其他分子包圍著,并且每一個(gè)分子都相互吸引著周圍的分子,,從而使分子所受的合力為零,。然而,液體表面的分子并沒有完全被其他分子包圍著,。它們會(huì)更強(qiáng)烈地吸引附近的其他分子,,從而產(chǎn)生表面張力。液體的表面就像一層薄膜,,一直有保持自身完整性的傾向。 由于表面張力的存在,,水滴才會(huì)形成,,并且這種力也使空氣在液體中形成氣泡。當(dāng)液體表面的分子拉著表面的其他分子時(shí),,液體會(huì)傾向于形成球體,。而在沒有重力的情況下,液滴會(huì)形成完美的球體,。這是因?yàn)榍蝮w是一個(gè)給定體積具有最小可能表面積的形狀,。 在現(xiàn)實(shí)中,雨滴并沒有呈現(xiàn)出完美的球形,,這是因?yàn)榈厍蛞?duì)雨滴產(chǎn)生向下的拉伸作用,。表面張力往往非常微弱,所以液滴很容易被重力或其他外力所扭曲,。盡管液體的表面張力很小,,但有些動(dòng)物,比如黽蝽,,能夠依靠這種力在水面上行走,,而不會(huì)下沉。 表面張力的單位通常為達(dá)因/厘米或者毫牛/米(達(dá)因是一種力的單位,,1牛頓等于10萬達(dá)因),,表示在單位距離上打破某一液體表面所需力的大小。表面張力的大小取決于液體以及溫度等其他因素,。例如,,在20攝氏度時(shí),水的表面張力(界面為水-空氣)為72.9達(dá)因/厘米,水銀表面張力(界面為水銀-空氣)為486.5達(dá)因/厘米,。而在30攝氏度時(shí),,水銀的表面張力變?yōu)?84.5達(dá)因/厘米。 |
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