1樓:匿名使用者
多相體系中相之間存在著介面(inte***ce)。習慣上人們僅將氣-液,氣-固介面稱為表面(su***ce)。
通常,由於環境不同,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液相分子對它的吸引力,所以該分子所受合力不等於零,其合力方向垂直指向液體內部,結果導致液體表面具有自動縮小的趨勢,這種收縮力稱為表面張力。
將水分散成霧滴,即擴大其表面,有許多內部水分子移到表面,就必須克服這種力對體系做功——表面功。顯然這樣的分散體系便儲存著較多的表面能(su***ce energy)。。
表面張力(su***ce tension)是物質的特性,其大小與溫度和介面兩相物質的性質有關。
在293k下水的表面張力為72.75×10-3 n·m-1,乙醇為22.32×10-3 n·m-1,正丁醇為24.
6×10-3n·m-1,而水-正丁醇(4.1‰)的介面張力為34×10-3 n·m-1。
表面張力的測值通常有多種方法,目前實驗室及教科書中,通常採用的測試方法為最大氣泡壓法.由於其器材易得,操作方法相對易於學生理解表面張力的原理,因而長期以來是教學的必備方法.
作為表面張力測試儀器的測試方法,通常有白金板法(du nouy method)\白金環法(wilhelmy plate method)\懸滴法\滴體積法\最大氣泡壓法等.[編輯本段]定義及相關 (1)定義或解釋
①促使液體表面收縮的力叫做表面張力[1]。
②液體表面相鄰兩部分之間,單位長度內互相牽引的力。
(2)單位
表面張力的單位在si制中為牛頓/米(n/m),但仍常用達因/釐米(dyn/cm), 1dyn/cm = 1mn/m。
(3)說明
①表面張力的方向和液麵相切,並和兩部分的分界線垂直,如果液麵是平面,表面張力就在這個平面上。 如果液麵是曲面,表面張力就在這個曲面的切面上。
②表面張力是分子力的一種表現。它發生在液體和氣體接觸時的邊界部分。是由於表面層的液體分子處於特殊情況決定的。
液體內部的分子和分子間幾乎是緊挨著的,分子間經常保持平衡距離,稍遠一些就相吸,稍近一些就相斥,這就決定了液體分子不像氣體分子那樣可以無限擴散,而只能在平衡位置附近振動和旋轉。在液體表面附近的分子由於只顯著受到液體內側分子的作用,受力不均,使速度較大的分子很容易衝出液麵,成為蒸汽,結果在液體表面層(跟氣體接觸的液體薄層)的分子分佈比內部分子分佈來得稀疏。相對於液體內部分子的分佈來說,它們處在特殊的情況中。
表面層分子間的斥力隨它們彼此間的距離增大而減小,在這個特殊層中分子間的引力作用佔優勢。因此,如果在液體表面上任意劃一條分界線mn把液麵分成a、b兩部分,如圖所示。f表示a部分表面層中的分子對b部分的吸引力,f6表示右部分表面層中的分子對a部分的吸引力,這兩部分的力一定大小相等、方向相反。
這種表面層中任何兩部分間的相互牽引力,促使了液體表面層具有收縮的趨勢,由於表面張力的作用,液體表面總是趨向於儘可能縮小,因此空氣中的小液滴往往呈圓球形狀。
③表面張力f的大小跟分界線mn的長度成正比。可寫成f=σl或σ=f/l。
比值σ叫做表面張力係數,它的單位常用dyn/cm。在數值上表面張力係數就等於液體表面相鄰兩部分間單位長度的相互牽引力。
液膜表面張力係數=液膜的表面能/液膜面積=f表面張力/(2*所取線段長)。
表面張力係數與液體性質有關,與液麵大小無關。[編輯本段]表面張力在自然界 在自然界中,我們可以看到很多表面張力的現象和對張力的運用。比如,露水總是儘可能的呈球型(題圖),而某些昆蟲則利用表面張力可以漂浮在水面上。
[編輯本段]表面張力的實驗 實驗一:
這個實驗,也可以說是一個關於表面張力的小遊戲。先找一個朋友和你一起來進行這個遊戲,然後準備一杯水(把水加到杯子的邊緣處,目視水至杯口齊平處),16枚1元的硬幣(也可以更多)。然後是這個遊戲的規則,和朋友每人一次向杯子裡輪流投放硬幣,每次投放硬幣數沒有限制,可以一次放進1枚,可以2或3枚,或者更多,直到誰先把水溢位杯子為止。
投放硬幣的時候用拇指和食指捏住硬幣輕輕的放進盛滿水的杯子。本人最多一次投放了82枚1元硬幣。
實驗二有孔紙片託水
材料:瓶子一個、大頭針一個、紙片一張,有色水一滿杯
操作:1、在空瓶內盛滿有色水。
2、用大頭針在白紙上扎許多孔。
3、把有孔紙片蓋住瓶口。
4、用手壓著紙片,將瓶倒轉,使瓶口朝下。
5、將手輕輕移開,紙片紋絲不動地蓋住瓶口,而且水也未從孔中流出來。
講解:薄紙片能托起瓶中的水,是因為大氣壓強作用於紙片上,產生了向上的託力。小孔不會漏出水來,是因為水有表面張力,水在紙的表面形成水的薄膜,使水不會漏出來。
這如同布做的雨傘,布雖然有很多小孔,仍然不會漏雨一樣。
部分液體或固體的表面張力/表面能資料:(25度c)
理論純淨水(di water) 72 mn/m
碳氫類表面活性劑(hydrocarbon su***ctant) 約 35 mn/m
聚矽氧烷類表面活性劑(silicon su***ctant) 約 25 mn/m
氟碳氫類表面活性劑(fluorinate su***ctant) 約 < 20 dynes/cm (0.01-0.1%)
環氧樹脂(epoxy resin) = 47 dynes/cm
聚醯胺類聚合物(polyamide)(尼龍) = 46 dynes/cm
纖維素(cellulose) = 45 dynes/cm
聚酯類聚合物(pet polymer) 約 = 43 dynes/cm
聚氯乙烯類聚合物(polyvinyl chloride polymer) 約 = 39 dynes/cm
聚丙烯酸酯類聚合物(poly acrilic polymer) 約 = 35 dynes/cm
聚乙烯類聚合物(poly stylene polymer) 約 = 33 dynes/cm
聚胺脂類聚合物(poly urithane polymer) 約 = 30 dynes/cm
矽膠類聚合物(silicon polymer) 約 = 24 dynes/cm
teflon = 18 dynes/cm
(摘錄自美國杜邦化學資料,中譯或有錯誤,請網友指正。)
2樓:匿名使用者
液體中分子之間存在著相互吸引力。表面張力是一種表示液體分子之間吸引力大小的量度,常用希臘字母g(音:伽馬)表示表面張力。解釋表面張力的方法有以下兩種:
1.液體中的分子向液體表面運動需要能量。液體表面分子處於部分「裸露」狀態,與液體中的分子受到的作用力相比,和其它液體分子之間的有利的相互作用力減少。
增加液體表面積需要能量:當液體表面積變大,更多的分子須從液體內部向表面遷移,從能量的觀點來看這是不利的。分子之間的作用力越強,增加液體表面積所需要的能量就越大。
表面張力就是用來說明增加單位表面積所需要的能量,用j/m2表示。焦耳(j)是能量的單位。
2.液體分子之間存在彼此相互作用力。對於位於液體表面的分子,由於鄰近分子對錶面分子的吸引作用力分佈不均勻,結果產生一個指向液體內部的淨作用力:
沿著液體表面,垂直作用於單位長度上的力稱為表面張力,用n/m表示。這裡力的單位是牛頓(n)。 j/m2 和n/m的大小經過驗證相接近。
在20 °c時,水的表面張力為73 mj/m2 等於73mn/m。在水中,分子之間存在很強的氫鍵作用力,表面張力、沸點和冰點都很高。
3樓:匿名使用者
通俗的講就是使液體在空氣中表面積縮至最小的力
什麼是水的表面張力
4樓:陽光點的燦爛點
促使液體表面收縮的力叫做表面張力。液體表面相鄰兩部分之間,單位長度內互相牽引的力。表面張力的方向和液麵相切,並和兩部分的分界線垂直,如果液麵是平面,表面張力就在這個平面上.
如果液麵是曲面,表面張力就在這個曲面的切面上。
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。
5樓:雨晴讀書
1、定義: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。
2、具體表現: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
6樓:匿名使用者
1.液體,原來液體與氣體相接觸時,會形成一個表面層,在這個表面層記憶體在著的相互吸引力就是表面張力,它能使液麵自動收縮。表面張力是由液體分子間很大的內聚力引起的.
不光液體與氣體之間的表面層,液體與固體器壁之間也存在著「表面層」,這一液體薄層通常叫做附著層,它也一樣存在著表面張力。這一表面張力決定了液體和固體接觸時,會出現兩種現象:不浸潤和浸潤現象。
水銀掉到玻璃上,是呈現出球形,也就是說,水銀與玻璃的接觸面具有收縮趨勢,這種現象為不浸潤。而水滴掉到玻璃上,是慢慢地沿玻璃散開,接觸面有擴大趨勢,這種現象為浸潤。水銀雖然不能浸潤玻璃,但是用稀硫酸把鋅板擦乾淨後,再在板上滴上水銀,我們將會看到,水銀慢慢地沿鋅板散開,而不再呈球形。
所以說,同一種液體能夠浸潤某些固體,而不能浸潤另一些固體。水銀能浸潤鋅,而不能浸潤玻璃;水能浸潤玻璃,而不能浸潤石蠟。
2.表面張力與分子間作用力呈線形相關,但不能比較它們兩個的大小.水分子汽化最終克服的是分子間作用力.
.表面張力是分子力的一種巨集觀表現,在內聚力的作用下,表面層液體分子的移動總是儘量地使表面積減小.在液體表面形成一層彈性薄膜,這樣便出現了表面張力.表面張力起源於分子引力,從其作用效果來看,它屬一種拉力.
你自己裝滿一盆滿水 然後用手輕輕感覺一下水錶面.會有一個拉力拈著你的『那就是水的表面張力
什麼是水的表面張力
表面張力是物質表面分子收縮的一種複合引力,與物質表面上的切向相同,表面張力能物質的表面積趨向於小的方向發展,我們在自然界空氣中看到的液體為滴狀或者樹葉上的水珠等現狀正是由於水的表面張力作用的結果。掌握表面張力的知識,對生活和生產活動都有很重要的幫助,通過改變物質的表面張力來實現各種應用目的這樣的方法...
液體的表面張力與什麼因素有關,液體的表面張力與哪些因素有關
1.與液體自身性bai質有關,比如du說極性 分子大zhi小 分子間作用力種類dao以及是否 內有氫鍵等。2.與介面容 材料的性質有關,尤其當介面是固體的時候,一般認為 實驗得出的 僅與固體表面最外一層原子或官能團有關,與內層原子的關係不大。3.如果是固液介面,還與固體表面的粗糙度有關。一般理論上計...
為什麼液體的溫度越高,表面張力越小
表面張bai 力 液體表面分子du間的吸引力。即液體表面zhi的分子dao 有一種使其面積縮成最小的力版,或權稱一種抵抗表面積擴張的力,此力稱 表面張力 液體表面是指液體與空氣或其他液體相接觸的自由面。表面張力的大小與接觸面的物質有密切關係。此外,表面張力還與溫度有關,溫度越高,性質越不純,表面張力...