表面張力產生的原因

時間 2023-03-04 14:50:11

1樓:網友

「表面張力是液體內部分子對錶面層(分子稀疏)的引力大於氣體分子對於表面層的引力,從而合力垂直指向液體內部,使得表面層分子有向內部運動的趨勢」這個解釋(以下簡稱簡版解釋)是粗略含糊且片面的,而且很容易引起誤解。比如,一個明顯的反例是水中的氣泡:按上述解釋,包裹氣泡的水的表面層中的分子有往水的內部運動的趨勢,因此這個氣泡有擴大的趨勢;但若按真實的表面張力來分析,包裹氣泡的水的表面層有儘量縮小這一表面的趨勢,因此氣泡有縮小的趨勢。

我截了兩幅圖(不知為何此處無法顯示第二張圖,請到我部落格的相簿中的「答題」的第7頁上找一下最後一張圖!),那裡對表面張力的解釋(以下簡稱舊版解釋)就相當靠譜,儘管它也不得不作了一些簡化,但畢竟表面張力還是挺複雜的,難以精確描述。 /

我又找到一個版本的解釋(以下簡稱新版解釋),它可以看作是簡版解釋的修正、拓展和深化,使得這樣的解釋細緻而合理了。 ?

舊版與新版兩種解釋貌似大相徑庭,但其實也只是側重點不同:新版主要由分子勢能入手分析,舊版則主要由分子力入手分析。舊版得出的「橫向分子引力大於縱向分子引力,而縱向分子引力等於基本是各向同性的分子斥力」從而「分子引力平均來說大於分子斥力」的結論,與新版得出的「表面層中分子較稀疏導致分子稍稍遠離平衡位置從而分子引力大於分子斥力」的結論是一致的。

2樓:網友

如果讓我來定義表面張力的話 表面張力是由於液體分子間的引力大於周圍空氣引力的結果。

其實在這其中空氣是可以忽略的 我們只要認為 液體之間有分子引力 所以形成了表面張力。

因為在太空的無重力真空環境中 液體金屬還是會凝聚成一個球體。這時候周圍是沒有空氣引力的。

而且更重要的是 起初空氣的分子引力和液體的分子引力形成的垂直於液體表面的合力並不是形成張力的元兇。

為什麼這樣說呢? 我們先用真空狀態下的液體金屬來說明,因為這時候狀況簡單。沒有空氣的引力,合力的大小隻是液體分子的引力。

假設 液體表面的分子 只有垂直的引力 卻沒有橫向於液體表面的張力 液體會不會從不規則的形狀 凝聚成 規則的形狀?如果形成 就表示張力是由 垂直的引力產生的 。

問題是 分子的引力距離是非常短的 所以不會像萬有引力一樣影響較遠距離的水分子。所以每一個水分子受到的分子引力大小是不會疊加的!請注意理解這句話。

而且由於垂直於液體表面的合力大小跟液體分子間的引力大小完全相同,所以不會改變液體的形狀。

得出結論 ,液體形成張力的原因並不是垂直於液體表面的合力。

那麼 相切於液體表面的張力為什麼會改變液體的形狀? 舉個形象的比喻的話 這就像兩個人拉著一根繩子讓繩子緊繃。 越是改變繩子的形狀,繩子恢復成直線的力量也就越大。

也就是說 液體的張力 有讓液體的表面積 變得最小的趨勢!

萬有引力會讓地球變成球形,張力也會讓無重力狀態下的液體變成球形。但是這兩者的原理是截然不同的。 一個是因為凝聚力 一個是因為包裹於液體表面的表面張力。

仁者見仁,智者見智。 不想多言。

3樓:匿名使用者

你對液體表面張力的解釋,很遺憾,是亂的,我也不能說錯的。表面液體分子受到的合力,不是你這樣簡單的說上下兩個引力不同哦,是啊,引力不同,向內部趨勢麼?下面液體分子的斥力會立刻阻止。

因為液體內部捱得比較密集,引力與斥力處在一個相對平衡的地位上,不知道你知道分子間距與分子間作用力的圖不。但液麵上層氣體分子間距相對來說超大,所以它對液麵液體分子不存在什麼斥力,這就導致一些液體表面上有些不規則運動的液體分子衝破液體分子之間的引力(引力任何時候相對比較近距離的斥力而言都很小很小,所以液體內部分子衝得很快也無法衝出範圍,因為到處都是強大的斥力),而液麵上層由於是氣體,表面液體分子沒斥力約束,他就衝出去了,變成水蒸氣,這樣液麵就會變得分子稀薄,數目一少,分子間距就大了,這些液麵分子之間的引力就佔主導,這個液麵分子之間的引力即所謂的液體表面張力,方向當然沿表面了。

4樓:魚骨頭的天空

你前面說的是表面張力的形成原因,其中說的那個合力是維持表面張力的因素,而使得表面層分子有向內部運動的趨勢的這個趨勢,使得表面層(分子稀疏層)橫向維持其緊密度的能力所對應的力的大小,指的是表面張力。他的方向是橫向的,也就是與頁面相切的方向。

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