表面张力的原理(表面活性物质降低表面张力的
表面张力的原理是什么?为什么要研究这个问题?”这是我第一次接触到这个专业,也是我最喜欢的专业之一。我想,如果我有机会去学习它,我一定会非常喜欢它。因为它不仅可以让我学到很多东西,而且还可以提高我的思维能力,让我变得更聪明。,我不知道我的父母是否支持我的选择。
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表面张力的原理
1.液体表面分子具有向内收缩的倾向,以减少与空气的接触面积,所以水滴是圆形的,克服这种向心力所需要的力的值称为表面张力(Surface tesion)。表面张力的显示单位是(毫)牛顿/米(mN/m).
2.这种力达到平衡时称为实际张力(Actual surface tension).
3.克服这种力达到的最大值称为最高张力(Maximum surface tension)。
4.固态物质同样具有这种趋向,固态物质常温下不存在流动性,固态物质存在的这种力称为表面能(Surface energy).
水的表面张力现象原理
水的表面张力现象原理如下
一切物质分子间都存在吸引力,同一种类物质分子间的吸引力称之为内聚力;不同物质分子间的吸引力称之为附着力。在流体力学中,水分子是在不断作布朗运动的,水分子间互相存在吸引力,分子间的距离越小,吸引力就越大,这就是水的内聚力。
表面张力的方向与液面相切,并与液面的任何两部分分界线垂直。表面张力仅仅与液体的性质和温度有关。一般情况下,温度越高,表面张力就越小。杂质也会明显地改变液体的表面张力,比如洁净的水有很大的表面张力,而沾有肥皂液的水的表面张力就比较小,也就是说,洁净水表面具有更大的收缩趋势。
表面张力产生的原因
“表面张力是液体内部分子对表面层(分子稀疏)的引力大于气体分子对于表面层的引力,从而合力垂直指向液体内部,使得表面层分子有向内部运动的趋势”这个解释(以下简称简版解释)是粗略含糊且片面的,而且很容易引起误解。比如,一个明显的反例是水中的气泡按上述解释,包裹气泡的水的表面层中的分子有往水的内部运动的趋势,这个气泡有扩大的趋势;但若按真实的表面张力来分析,包裹气泡的水的表面层有尽量缩小这一表面的趋势,气泡有缩小的趋势。我截了两幅图(不知为何此处无法显示第二张图,请到我博客的相册中的“百度答题”的第7页上找一下一张图!),那里对表面张力的解释(以下简称旧版解释)就相当靠谱,尽管它也不得不作了一些简化,但毕竟表面张力还是挺复杂的,难以精确描述。
我又找到一个版本的解释(以下简称新版解释),它可以看作是简版解释的修正、拓展和深化,使得这样的解释细致而合理了。
旧版与新版两种解释貌似大相径庭,但其实也只是侧重点不同新版主要由分子势能入手分析,旧版则主要由分子力入手分析。旧版得出的“横向分子引力大于纵向分子引力,而纵向分子引力等于基本是各向同性的分子斥力”从而“分子引力平均来说大于分子斥力”的结论,与新版得出的“表面层中分子较稀疏导致分子稍稍远离平衡位置从而分子引力大于分子斥力”的结论是一致的。
什么是表面张力?
表面张力液体表面各部分间相互吸引的力就称为表面张力。这个力表现为阻止液体表面积的增大。昆虫在水面上跑,水珠的形成都是由于水表面张力的原因。
拓展资料
表面张力的具体定义为作用于液体表面上任一假想直线的两侧,方向垂直于该直线并与液面相切、使液面具有收缩趋势的拉力。引自《中国中学教学百科全书》。
由于表面张力的作用,液体总是具有缩小表面的倾向,液滴常呈球形,如雨滴、肥皂泡等。单位为牛顿/米或达因/厘米(1达因/厘米=10-3牛顿/米)。引自《海洋化学词典》
表面张力的大小,不仅随液体的性质而异,而且与温度、溶质和与它相接触的另一相物质的种类等因素有关。
什么叫表面张力?原理是什么?
关于表面张力
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多相体系中相之间存在着界面.习惯上人们仅将气-液,气-固界面称为表面.
通常,由于环境不同,处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的.在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为零,但在表面的一个水分子却不如此.因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力,所以该分子所受合力不等于零,其合力方向垂直指向液体内部,结果导致液体表面具有自动缩小的趋势,这种收缩力称为表面张力.将水分散成雾滴,即扩大其表面,有许多内部水分子移到表面,就必须克服这种力对体系做功——表面功.显然这样的分散体系便储存着较多的表面能.
表面张力是物质的特性,其大小与温度和界面两相物质的性质有关.
在293K下水的表面张力为72.75×10-3 N·m-1,乙醇为22.32×10-3 N·m-1,正丁醇为24.6×10-3N·m-1,而水-正丁醇(4.1‰)的界面张力为34×10-3 N·m-1.
定义及相关
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(1)定义或解释
①促使液体表面收缩的力叫做表面张力.
②液体表面相邻两部分之间,单位长度内互相牵引的力.
(2)单位
表面张力的单位常用达因.
(3)说明
①表面张力的方向和液面相切,并和两部分的分界线垂直,如果液面是平面,表面张力就在这个平面上.如果液面是曲面,表面张力就在这个曲面的切面上.
②表面张力是分子力的一种表现.它发生在液体和气体接触时的边界部分.是由于表面层的液体分子处于特殊情况决定的.液体内部的分子和分子间几乎是紧挨着的,分子间经常保持平衡距离,稍远一些就相吸,稍近一些就相斥,这就决定了液体分子不像气体分子那样可以无限扩散,而只能在平衡位置附近振动和旋转.在液体表面附近的分子由于只显著受到液体内侧分子的作用,受力不均,使速度较大的分子很容易冲出液面,成为蒸汽,结果在液体表面层(跟气体接触的液体薄层)的分子分布比内部分子分布来得稀疏.相对于液体内部分子的分布来说,它们处在特殊的情况中.表面层分子间的斥力随它们彼此间的距离增大而减小,在这个特殊层中分子间的引力作用占优势.,如果在液体表面上任意划一条分界线MN把液面分成a、b两部分,如图所示.F表示a部分表面层中的分子对b部分的吸引力,F6表示右部分表面层中的分子对a部分的吸引力,这两部分的力一定大小相等、方向相反.这种表面层中任何两部分闻的相互牵引力,促使了液体表面层具有收缩的趋势,由于表面张力的作用,液体表面总是趋向于尽可能缩小,空气中的小液滴往往呈圆球形状.
③表面张力F的大小跟分界线MN的长度成正比.可写成F=σL或σ=F/L.
比值σ叫做表面张力系数,它的单位常用dyn/cm.在数值上表面张力系数就等于液体表面相邻两部分间单位长度的相互牵引力.
液膜表面张力系数=液膜的表面能/液膜面积=F表面张力/(2所取线段长).
表面张力系数与液体性质有关,与液面大小无关.
表面张力在自然界
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在自然界中,我们可以看到很多表面张力的现象和对张力的运用.比如,露水总是尽可能的呈球型(题图),而某些昆虫则利用表面张力可以漂浮在水面上.
表面张力的实验
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这个实验,也可以说是一个关于表面张力的小游戏.先找一个朋友和你一起来进行这个游戏,然后准备一杯水(把水加到杯子的边缘处,目视水至杯口齐平处),16枚1元的硬币(也可以更多).然后是这个游戏的规则,和朋友每人一次向杯子里轮流投放硬币,每次投放硬币数没有限制,可以一次放进1枚,可以2或3枚,或者更多,直到谁先把水溢出杯子为止.投放硬币的时候用拇指和食指捏住硬币轻轻的放进盛满水的杯子.本人最多一次投放了16枚1元硬币.
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