表面张力单位(大学物理实验液体表面张力)

液体表层有一个收缩力，促进液面收缩的力就是表面张力。

表面张力单位(大学物理实验液体表面张力)

想象一下，液面被任意一条分割线分成两部分，分割线两侧的液面相互作用大小相等方向相反的拉力，这就是表面张力。

实验表明，表面张力的方向垂直于分割线，与液面相切。如果液体表面是平的，表面张力在平面内；如果液体表面是弯曲的，表面张力就在这个曲面的切面上。

表面张力单位(大学物理实验液体表面张力)

表面张力的大小与所研究的液面边界线的长度L成正比。f用来表示作用在分割线L上的表面张力，则:

F=αL

其中，比例系数α称为液体的表面张力系数，是作用在单位长度边界线上的表面张力。在国际单位制中，它的单位是n/m。

表面张力系数与液体的种类有关。不同液体的表面张力系数差别很大，与温度密切相关。对于同一种液体，α值随着温度的升高而减小。

位于表示层的所有液体分子都受到垂直于液体表面并指向液体内部的分子引力的影响。这些引力分别被一些非常接近的分子的排斥力所平衡，从而可以停留在液体的表层。如果要将液体内部的分子移动到表层，就必须抵抗表层以下的分子，对其引力做功，从而增加这个分子的势能。可以看出，表层内部的分子比液体内部的分子具有更大的势能。

表面张力单位(大学物理实验液体表面张力)

由于系统的势能趋于最小化，所以只要有可能，表层的分子就会迁移到液体内部，这样表面积就会最小化。

相反，如果要增加液体的表面积，就要做功，把更多的分子举到液面上，这样就增加了液面的势能。

表层所有分子高于液体内部分子的势能之和称为液体的表面能，也称为表面自由能。

从对外做功的角度探讨了表面张力系数与液体表面能的关系。图为U型金属框ABCD上有一层液膜，即框的一边BC为L长，可以自由滑动。由于表面张力，薄膜会收缩。

表面张力单位(大学物理实验液体表面张力)

公元前应该移到公元。为了使BC边缘以恒定的速度向右移动，必须施加一个与表面张力大小相等、方向相反的力F。假设图中导线的BC边在力F的作用下向右移动一段距离△x，到达图中的B& # 39；C & # 39位置，因为液膜有上下表面，那么:

液膜增加的表面积:△S=2L△x

外力:F=2αL

外力做的功是△ A = F△ X。

表面张力单位(大学物理实验液体表面张力)

增加液体单位表面积所做的功为:α (j/m)

所以表面张力系数等于增加单位表面积时外力所做的功。就能量而言，表面张力系数等于单位表面积增加时增加的表面自由能。

需要指出的是，液体的表面张力与弹性膜的表面张力有本质的区别。弹性膜的张力随着面积的增大而增大，但液面的张力不受面积变化的影响。这是因为弹性膜中分子间的距离随着膜面积的增大而增大，而对于液膜，虽然其面积增大，但由于液体中分子的补充，液体表面分子间的距离保持不变。

免责声明：本站所有文章内容,图片，视频等均是来源于用户投稿和互联网及文摘转载整编而成，不代表本站观点，不承担相关法律责任。其著作权各归其原作者或其出版社所有。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,侵犯到您的权益，请在线联系站长,一经查实,本站将立刻删除。

作者：美站资讯，如若转载，请注明出处：https://www.meizw.com/n/185573.html

表面张力单位(大学物理实验液体表面张力)

相关推荐

发表回复