表面張力是液體分子表現出的內聚力,它允許液體表面抵抗外部施加的力並保持最小的表面積。 這就是為什麼水滴會聚集在葉子上,昆蟲會滑過池塘的原因。 被這種看不見的力量如何塑造我們的世界所吸引? 讓我們來探討一下表面張力的奧秘及其對日常生活的影響。
表面張力是由液體分子之間的內聚力產生的。 這種力使液體表面在一定程度上抵抗外界施加的力。 例如,正是這種阻力使回形針能夠漂浮在一杯水的表面上,即使回形針的密度大於水的密度。 表面張力的大小取決於液體的型別以及溫度等其他因素。
液體表現出表面張力的趨勢是由於液體分子之間的相互吸引。 在液體內部,每個分子都被周圍的其他分子包圍,並且每個分子對周圍的其他分子具有相同的吸引力,從而導致淨力為零。 然而,液體表面的分子並沒有在所有方向上被其他分子包圍。 它們對附近的分子施加更強的吸引力,從而產生表面張力。
水滴的形成是由於表面張力,它還允許空氣在液體中形成氣泡。 當液體表面的分子對其他分子施加牽引力時,乙個空間中的液體體積往往會形成乙個球體,而在沒有重力的情況下,水滴會形成乙個完美的球體。 這是因為球體是給定體積下表面積最小的形狀。 當兩個小水滴在沒有重力作用的情況下碰撞時,分子對其他分子的吸引力使它們傾向於結合成乙個更大的水滴。 這種趨勢有時也可以在標準地球重力下觀察到。
雨滴的延伸形狀是由於重力對水滴的拉力。 表面張力往往是一種非常微弱的力,因此水滴很容易因重力或其他力(如向心力或離心力)而變形。 然而,一些昆蟲甚至動物已經適應了利用這種力量,儘管它可能很弱。 水蟲和一種叫做“行走龍”的小蜥蜴,其實是靠水的表面張力在水面上行走而不下沉的。
液體的表面張力通常以達因/厘公尺表示,表示在一厘公尺的線性距離處破壞某種液體表面所需的力。 戴維被定義為以每秒平方厘公尺的速度加速克質量所需的能量或力單位。 乙個戴維也等於微牛的國際標準 (SI) 單位。