2.5液体的表面张力

液体的表面张力两个实验一、表面张力一、表面张力1.1.现象：现象：说明：说明：液面上存在沿表面的收缩力作用，这种力液面上存在沿表面的收缩力作用，这种力只存在于液体表面。只存在于液体表面。(2).(2).液面像紧绷的弹性薄膜。液面像紧绷的弹性薄膜。(1).(1).液体表面有收缩到最小的趋势；液体表面有收缩到最小的趋势；2.2.表面张力表面张力(1)(1)表面表面层：层：在液体与气体交界面，厚度等于分在液体与气体交界面，厚度等于分子有效作用距离子有效作用距离(10-9 m) 的一层液体。的一层液体。(2)(2)表面张力：表面张力：液体的表面层中有一种使液面尽液体的表面层中有一种使液面尽可能收缩成最小的宏观张力。可能收缩成最小的宏观张力。分子力观点：分子力观点： 在液体内部在液体内部P P点任取一分点任取一分子子A , ,以以A为球心，以分子有为球心，以分子有效作用距离为半径作一球，效作用距离为半径作一球，称为称为分子作用球分子作用球 (约约10-9 m) 。(3)(3)表面张力产生的微观本质表面张力产生的微观本质既有引力作用，又有斥力作用既有引力作用，又有斥力作用R分子有效作用半径分子有效作用半径分子力是短程力！分子力是短程力！m910fod 0rRr斥力引力分子作用球：分子作用球：fffn 从表面层中从表面层中Q Q、R R、S S点任取一分子，其分子点任取一分子，其分子作用球一部分在液体外，空气密度比水小，作用球一部分在液体外，空气密度比水小，破坏了表面层的分子受力的球对称性；破坏了表面层的分子受力的球对称性；n 其受合力与液面垂直，指向液体内部，这使其受合力与液面垂直，指向液体内部，这使得表面层内的分子与液体内部的分子不同得表面层内的分子与液体内部的分子不同, ,都都受一个指向液体内部的合力受一个指向液体内部的合力 f f n 越靠近表面，受到的越靠近表面，受到的f f 越大；越大；n 在在f 作用下，液体表面的分子作用下，液体表面的分子 有被拉进液体内部的趋势。有被拉进液体内部的趋势。n在宏观上就表现为液体在宏观上就表现为液体表面有收缩的趋势。表面有收缩的趋势。l任何系统的势能越小越稳定，所以表面层内任何系统的势能越小越稳定，所以表面层内的分子有尽量挤入液体内部的趋势，即液面的分子有尽量挤入液体内部的趋势，即液面有收缩的趋势，使液面呈紧张状态，宏观上有收缩的趋势，使液面呈紧张状态，宏观上就表现为液体的表面张力。就表现为液体的表面张力。从从能量观点来分析能量观点来分析u把分子从液体内部移到表面层，需克服把分子从液体内部移到表面层，需克服 f 作功作功; ;外力作功外力作功, ,分子势能增加分子势能增加, ,即即表面层内表面层内分子的势能比液体内部分子的势能大，表分子的势能比液体内部分子的势能大，表面层为高势能区面层为高势能区; ; 假想在液体表面上有假想在液体表面上有一根直线，直线两旁的液一根直线，直线两旁的液膜存在使液体表面张紧的膜存在使液体表面张紧的相互作用的拉力，液体表相互作用的拉力，液体表面出现的这种张力，称为面出现的这种张力，称为表面张力表面张力。(4). (4). 表面张力表面张力FF水黾的高明之处：水黾的高明之处：1、既不会划破水面，也不会浸湿自己的腿。、既不会划破水面，也不会浸湿自己的腿。 2、它在水面上每秒钟可滑行、它在水面上每秒钟可滑行100倍于身体长度的距离，这倍于身体长度的距离，这相当于一位身高相当于一位身高1.8米的人以每小时米的人以每小时400英里的速度游泳。英里的速度游泳。