液體表面張力的本質,液體的表面張力形成的微觀機制是什麼?

2021-05-30 21:35:23 字數 5333 閱讀 5118

1樓:元氣小小肉丸

分子間的相互作用力。

表面層內的分子,一方面受到液體內部分子的作用,另一方面受到氣體分子的作用,表面層內的分子,一方面受到液體內部分子的作用,另一方面受到氣體分子的作用,分子的平均間距較大。

所以表面層內液體分子的作用力主要表現為引力,正是分子間的這種引力作用,使表面層具有收縮的趨勢。

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表面能的產生原因:

物體表面的粒子和內部粒子所處的環境不同,因而所具有的能量不同。例如,在液體內部,每個離子都均勻地被鄰近粒子包圍著,使來自不同方向的吸引力相互抵消,處於力平衡狀態。

處於液體表面的粒子卻不同,液體的外部是氣體,氣體的密度小於液體,故表面離子受到來自氣體分子的吸引力較小,而受到液體內部粒子吸引力較大,使它在向內向外兩個方向受到的力不平衡。這樣是表面分子受到一個指向液體內部的拉力,因此,液體表面有自動收縮到最小的趨勢。

如果要把液體內部的粒子遷移到表面上來,則需要克服向內的拉力而做功。當這些被遷移的粒子形成新的表面時,所消耗的這部分功就轉變成表面內粒子的勢能,使體系的總能量增加。

2樓:枕邊吹風會

液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層,叫做表面層,表面層裡的分子比液體內部稀疏,分子間的距離比液體內部大一些,分子間的相互作用表現為引力。

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,表面層裡的分子比液體內部稀疏,分子間的距離比液體內部大一些,分子間的相互作用表現為引力。就象你要把彈簧拉開些,彈簧反而表現具有收縮的趨勢。

正是因為這種張力的存在,有些小昆蟲才能無拘無束地在水面上行走自如。

液體表面張力的影響因素:

編輯無機液體的表面張力比有機液體的表面張力大的多;

水的表面張力72.8mn/m(20℃);

有機液體的表面張力都小於水;

含氮、氧等元素的有機液體的表面張力較大;

含f、si的液體表面張力最小;

分子量大表面張力大;

水溶液:如果含有無機鹽,表面張力比水大;含有有機物, 表面張力比水小。

外因:溫度升高表面張力減小;

壓力和表面張力沒有關係。

3樓:宇筠鋒

表面張力源於分子引力,分子引力源於電磁力,電磁力源於弱電作用力,弱電力源於大統一場力(以上所說各力都是後者比前者基本,但其中的大統一場力尚未研究清楚,其他各力基本上都研究清楚了)

4樓:匿名使用者

整個液體由於重力作用,液體分子均向下擠,加上分子間的作用力,使液麵繃緊,放東西上去,液麵受到擠壓,張力方向向外。

液體的表面張力形成的微觀機制是什麼?

5樓:數理與生活

液體分子間的du相互作用力。

表面層中zhi液體分子的分佈dao

比液體內部稀疏,處在表面層中的分子既受到液內分子的引力,又受到表面層中其它分子的引力。正是由於液體表面層中分子的受力是不對稱的,因而在表面層上產生了表面張力。

表面張力的存在,是導致液體表面收縮的根本原因。

水的張力是什麼原理

6樓:匿名使用者

不知道為什麼一些一一一一

什麼是表面能和表面張力

7樓:匿名使用者

1、表面張力:表面張力是指液體內部分子的吸引力使表面上的分子處於向內一種力作用下,這種力使液體儘量縮小其表面積而形成平行於表面的力;或者說是液體表面相鄰兩部分間單位長度內的相互牽引力,它是分子力的一種表現。表面張力的單位是n/m。

表面張力的大小與液體的性質、純度和溫度有關。

2、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。

表面張力乘表面的面積即為表面能。表面張力越大,表面積越大,所具有的表面能也越大。

8樓:景田不是百歲山

1、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。

表面能是創造物質表面時對分子間化學鍵破壞的度量。

2、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。

9樓:就醬挺好

是固體表面的所有分子勢能的總和就稱為固體和空氣接觸時的固體表面能或自由能。

表面張力:液體都是由分子組成的,液體的分子間存在分子間作用力。當分子間距離小於r0時分子間作用力表現為斥力,而在分子間距離大於r0小於10r0時,分子間的作用力變現為引力,分子間距離大於10r0分子間作用力幾乎可以忽略,因此分子力的力程很短。

10樓:名字太難起了

1、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。

2、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。

11樓:匿名使用者

力學:垂直與表面作用向線指向內部方向的收縮力

做功:內部分子或原子不可逆移動到表面所做的最小功

原因:表面層分子受力不平衡——範德華力

12樓:匿名使用者

考慮這樣一個物理過程:

一個容器裡盛著待測液體,將一個長為l的細棍(忽略直徑和質量)用輕繩吊著,保持水平,輕繩上端用測力計吊住.讓細棍與液體表面接觸,這時細棍會和液體表面"粘住",然後非常緩慢地將測力計拉起,當液體被細棍拉起且之間產生的薄膜沒有斷開時,讀測力計上的示數,這時示數大小即為液體對棍的拉力的大小,但液體被拉起來有兩個面,棍相當於被兩個薄膜拉起,故液體對棍的拉力實際為示數的一半.

不妨把這個力記為f,"遺憾"的是這個力不是表面張力...

一般認為,f=al,a為一個係數,即拉力大小與拉起的液體長度成正比,這裡l即為上面細棍的長度.a可以通過實驗測算出來,即根據測得的f和l,代入等式a=f/l,求得a,不同的液體a一般不同,這裡a就是表面張力,他雖然叫力,但它不是一般意義上我們認識的力,它是一種廣義力,如果你還在上高中,知道就行了,不要深究,否則會牽扯出更多的內容.

至於做功,在上面的力f作用下,細棍移動高度為h,做功為w=fh=alh=as,s為拉起的薄膜的面積,當s為單位面積時,w的大小等於表面能,所以只要知道了表面張力a,表面能就求出來了

補充:兩個面指的是棍被拉起時兩側的面麼?

是的,這裡其實就是表面積增加了2*lh

"它是講表面張力分為相互垂直的兩個分量a1,a2,w=a1*da1+a2*da2 a是表面積,後來又說da=da1+da2"

a應該是標量,da=da1+da2就是面積微分的相加,w是標量,所以a應該也是標量,對於同一個液體,a1和a2應該一樣,即a1=a2=a,w=a1*da1+a2*da2=a*(da1+da2)=a*da

不過這樣分解有什麼用呢,a已知,只要知道da就能算w,為什麼要分解...我也第一次見,或者你把推導說全面點,我再看看

第二次補充回答:

我大致明白你的意思了

"書上說表面張力的方向液體表面切線方向,但是一個面的切線方向不是有很多方向麼?"

沒錯 "所以我以前一直以為是一個小區域各個方向都有一個力作用,而且力的大小是一樣的"

你這個理解有點細節沒把握住,粗糙了些.

我們討論的這種沿液體表面的表面張力實質上是分子間的吸引力

比如水,最外層的水分子由於可以蒸發逃逸出表面,所以表層的水分子較為稀疏,而分子間的斥力隨距離增大下降很快,引力下降較慢,故總體上表層分子間作用表現為引力,這個力是微觀上的力,它是我們所說的表面張力的**.我們說的表面張力是巨集觀上的,標準定義是依靠液體表面的一條分界線,f=al,所以大小跟l有關,液體表面隨便畫根線,都會有一對力對應,這個力是你選定分界線後,考察一部分對另一部分作用時出現的力,它描述的其實是分界線兩邊表層分子間引力的總體效果.

"但是就是看到剛剛提到的那個做功的公式,我不理解,這各個方向力的做功難道可以等效成垂直的兩個方向力的做功"

dw=a*da的意思是微功=表面張力係數*面積的微小增加量,考察很小的一塊液體表面,把它近似成平面矩形(線性化很常見的操作步驟),在表面張力作用下,液體表面增加里一塊麵積da,這個矩形的兩條相互垂直的邊就是我們前面說的分介面,分別垂直這兩個邊且與液體表面相切的力f1,f2就是對應的表面張力,f1=a1*l1,f2=a2*l2,做的功為dw=f1*dl2+f2*dl1=a1*l1*dl2+a2*l2*dl1=a1*da1+a2*da2,而你畫圖可知da1+da2=da,所以這種等效是成立的,其實對於任意平面圖形都成立,比如平行四邊形,你可以試試看,這也說明小量的取法不因形狀而改變結果,w=a*(da1+da2+da3+......)=a*da1+a*da2+a*da3+...,只要da=da1+da2+da3+....

取多少表面張力都行,取成垂直是為了比較好說明問題.

我是這樣想的,不知道是不是真的針對你的需要,建議你去問問身邊的同學和老師吧

13樓:匿名使用者

表面能:表面能是創造物質表面時對分子間化學鍵破壞的度量。在固體物理理

論中,表面原子比物質內部的原子具有更多的能量,因此,根據能量最低原理,原子會自發的趨於物質內部而不是表面。表面能的另一種定義是,材料表面相對於材料內部所多出的能量。

表面張力: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。

液體表面張力係數的測定 思考題

14樓:匿名使用者

1、常見的液體中bai,水的表du

面張力系數(zhi簡稱表面張力)是dao最大的,常溫下約版72mn/m。有機液權體較小,約30-40mn/m,故水的表面張力較大。

2、一般來說,溫度升高表面張力變小,在小的溫度變化範圍(10-20度),表面張力隨溫度升高直線下降。有γ=γ0(1-bt)。

表面張力從本質上來說,是表面分子受到指向液體內部的範德華力大於其受到的指向液體外部的範德華力的結果,是不同方向的範德華力的差值。而溫度升高的時候,範德華力減小,故表面張力也減小。

關於液體表面張力的問題,液體表面張力的問題

表面張力,是液 bai體表面層由於分子 du引力不均衡而產生的沿表zhi面作dao用於任一界線上的張力。通專常,由於環屬境不同,處於介面的分子與處於相本體內的分子所受力是不同的。在水內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於內部...

為什麼液體的表面張力隨溫度升高而減小

你這個是要以壓力不變為前提的。表面張力實質是液體分子相互吸引的作用力,溫度升高後分子熱運動的動能增加,在外界壓力不變的情況下有相互遠離擴散的趨勢,這種趨勢和表面張力的趨勢相反於是就減小了。液體表面張力係數隨著液體溫度怎麼變化 定義 促使液體表面收縮的力叫做表面張力。即液體表面相鄰兩部分之間,單位長度...

個原理,是不是所有的液體都具有表面張力

不僅所有液體表面,而且所有固體表面 都具有表面張力,或者說表面張力沒有為0的。另外表面張力也分正負。比如水和油的表面張力,因為極性相同相斥,致使油在水面上會萎縮成油珠 比如有的液體與容器接觸的邊線,有的呈凹形,有的呈凸形,就是因為液體表面和固體表面的張力,有的是異性,有的是同性。原理 液體跟氣體接觸...