实验讲义-液体表面张力.docx

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资源描述

表面现象广泛见诸于钢铁生产,焊接,印刷,复合材料的制备等过程中。液体表面张力系数是表征液体性质的一个重要参数。测量液体表面张力系数有多种方法,如最大泡压法,毛细管法,拉脱法。许多现象表明液体表面具有收缩到尽可能小的趋势,这是液体分子间存在相互作用力的宏观表现。从微观角度看,液体表面具有厚度为分子吸引力有效半径的表面层,处于表面层内的分子比液体内部的分子少了一部分能与之吸引的分子,因此出现了一个指向液体内部的吸引力,使得这些分子具有向液体内部收缩的趋势。而从能度看,任何内部分子欲进入表面层就要克服这个吸引力而做功。显见,表面层有着比液体内部更大的势能(表面能),且液体表面积越大,表面能也越大。而任何体系总以势能最小的状态最为稳定,所以液体要处于稳定状态,液面就必须缩小,以使其表面能尽可能小,宏观上就表现为液体表面层内的表面张力。我们想象在液体表面画一条直线,表面张力就表现为线段两边的液面以一定的拉力a相互作用,而力的方向与线段垂直,力的大小与该段直线的长度l成正比,即f=aL(1)其中,比例系数a称为液体的表面张力系数,单位为N/m。当液体表面与其蒸汽或空气相接触时,表面张力

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