液體為什么會有表面張力 | 液體表面張力測定,為什么必須調毛細管與液面相切

液體表面張力力的方向為什么不是垂直與液面向下 , 而是與表面相切?求高手快點回答
“液體表面張力方向與相切”這個“液面” , 指的就是液體與空氣接觸的那個面 , 通常我們叫液體表面 。如果是水 , 那就是指水面 。如果是水銀那就是指水銀表面 。如果液體是盛在容器里 , 那這個面就在上面 , 如果是某個平面上的一滴液體 , 那這個面就是除了底面以外剩下的那些露在空氣中的部分 , 當然如果懸空 , 那它的所有表面就都是所指的液體表面了 。
“表面張力的方向和液面相切 , 并和兩部分的分界線垂直”這個“兩部分”、“分界線”又是什么意思啊? 。那先要理解表面張力 。
關于表面張力:
液體表面是有收縮趨勢的 。一滴水銀滴在玻璃上;一滴滴在表面有油漆的紙或布上的水 , 再比如草葉上、荷葉上的水珠 , 他們都是扁球形對吧?如果這一點你認可就好辦了 。他們之所以呈這種扁球形地聚攏在一起而沒有平攤開 , 就是因為他們的表面有一個膜 , 好比一個氣球包著他們一樣 , 這完全可以理解 , 不包著 , 就散開 , 沒散開就包著嘍 , 對吧?
這個液體表面 , 我們暫且管他叫液體表面膜 , 比如露珠 , 它的表面膜 , 也是水 , 它包著內部的水 。表面的水和內部的水分子間的情形不一樣了 , 不一樣的原因是它與空氣接觸 , 有分子擴散到空氣中 , 使它的分子密度變小 , 這樣分子間距離就變大 , 分子間的力就呈引力 , 就跟氣球被吹鼓后氣球的膜分子間的情形相似 。
吹鼓的氣球有收縮趨勢對吧?氣往外推氣球 , 氣球往里壓氣體 , 就有收縮趨勢嘛!
在液體表面的這個曲面上用刀切一下 , 就是劃一條線 。能想象出來吧?這一條線 , 就把液面分成了兩個部分 , 好比在蒸好的發糕表面切一刀一樣 , 發糕就成了兩部分了 。這樣你說的“分界線”和“兩部分”就出來了 , 對吧?
液體的這兩部分之間 , 就有互相拉伸的力 , 對吧?都往自己那面拉 。正是這個力 , 使液體表面收縮嘛!
在你劃的那條線上任意找一點 , 那這兩個部分在此點的作用情形是什么?也是互相拉嘛!就跟拉繩子的時候 , 繩子上的一點處 , 兩部分的繩子相互拉 , 一樣 。
在液面上的這條線上的這個點處 , 兩面各自往自己的方向拉 , 這個拉力的方向 , 就是面在這一點的切線方向 , 就跟你剛才劃的那條線垂直 。那兩部分中 , 一部分拉另一部分的力 , 就叫張力 , 當然另一部分也在拉這一部分 , 也是張力 , 和上面說的那個是作用力與反作用力 。因為是液體表面兩部分的相互作用力 , 就叫液體表面張力 。這個張力的方向與分界線垂直——任一點都垂直 , 與液體表面相切——在任一點都相切 。
希望能幫到你 。
液體表面張力測定 , 為什么必須調毛細管與液面相切
最泡法測定液體的張力實毛端迎與相切原因:
如果不能使毛細管尖端與待測溶液液面保持相切,那么氣泡不能連續逸出,使壓力計的讀數不穩定,且影響溶液的表面張力 。
如果將毛細管末端插入到溶液內部,毛細管內會有一段水柱,產生壓力pˊ,則測定管中的壓力pr會變小,△pmax會變大,測量結果偏大 。
物化實驗 最大氣泡法測表面張力 毛細管管口為何剛好和液面相切
使毛細管端剛好與液面 , 則可忽略氣泡鼓泡所需要克靜壓力 , 減小了實驗誤差 。
如果毛細管尖端插入液下 , 會造成壓力不只是液體表面的張力 , 還有插入部分液體的
壓力 。
表面張力的產生
:在液體內部的任何分子周圍的吸引力是平衡的(此處不考慮分子間斥力的影響) , 但在液體表面層的分子卻不相同 。因為表面層的分子 , 一方面受到液體內層的鄰近分子的吸引 , 另一方面受到液面外部氣體分子的吸引 , 而且前者的作用要比后者大 。因此在液體表面層中 , 每個分子都受到垂直于液面并指向液體內部的不平衡力 。