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1. 表面张力的作用和用途？

1、表面张力的作用和用途？

定义①促使液体表面收缩的力叫做表面张力。②液体表面相邻两部分之间，单位长度内互相牵引的力。单位表面张力的单位在SI制中为牛顿。表面张力系数的单位在SI制中为牛顿/米（N/m），但仍常用达因/厘米（dyn/cm），1dyn/cm=1*10-3N/m。

说明①表面张力的方向和液面相切，并和两部分的分界线垂直，如果液面是平面，表面张力就在这个平面上。 如果液面是曲面，表面张力就在这个曲面的切面上。②表面张力是分子力的一种表现。

它发生在液体和气体接触时的边界部分。是由于表面层的液体分子处于特殊情况决定的。液体内部的分子和分子间几乎是紧挨着的，分子间经常保持平衡距离，稍远一些就相吸，稍近一些就相斥，这就决定了液体分子不像气体分子那样可以无限扩散，而只能在平衡位置附近振动和旋转。

在液体表面附近的分子由于只显著受到液体内侧分子的作用，受力不均，使速度较大的分子很容易冲出液面，成为蒸汽，结果在液体表面层（跟气体接触的液体薄层）的分子分布比内部分子分布来得稀疏。

相对于液体内部分子的分布来说，它们处在特殊的情况中。表面层分子间的斥力随它们彼此间的距离增大而减小，在这个特殊层中分子间的引力作用占优势。 因此，如果在液体表面上任意划一条分界线MN把液面分成a、b两部分。

Fa表示a部分表面层中的分子对b部分的吸引力，Fb表示b部分表面层中的分子对a部分的吸引力，这两部分的力一定大小相等、方向相反。这种表面层中任何两部分间的相互牵引力，促使了液体表面层具有收缩的趋势，由于表面张力的作用，液体表面总是趋向于尽可能缩小，因此空气中的小液滴往往呈圆球形状。

③表面张力F的大小跟分界线MN的长度成正比。可写成F=σL或σ=F/L。比值σ叫做表面张力系数，它的单位常用dyn/cm。在数值上表面张力系数就等于液体表面相邻两部分间单位长度的相互牵引力。

液膜表面张力系数=液膜的表面能/液膜面积=F表面张力/（2*所取线段长）。 表面张力系数与液体性质有关，与液面大小无关。

表面张力是分子力的一种表现。

由于表面张力仅在液体液体的表面张力系数，是液体本身的一种性质，主要由液体本身决定。无机液体的表面张力系数比有机液体的表面张力系数大的多，也就是说液体表面张力系数跟液体的种类有关。水的表面张力系数72.8mN/m(20℃)，已知的有机液体表面张力系数都小于水，含氮、氧等元素的有机液体的表面张力系数较大，含F、Si的液体表面张力系数最小。水溶液：如果含有无机盐，表面张力比水大；含有有机物， 表面张力比水小。牵引力。

玻璃板上的水银滴基本上呈球形，这是因为水银滴外表面薄层内所有的分子都处在高势能状态。计算表明，如使分子总势能为极小，则表面必定呈圆球形。如果设法消除重力的影响，例如把液滴放在比重相同又与液滴不起化学反应的另一种液体中，或在真空中自由下落，或在失重的人造卫星与火箭的环境中，则液滴将呈现理想的球形。球面形的肥皂泡，荷叶上的球形露珠，也可以用相同的道理来解释

表面张力是分子力的一种表现。它发生在液体和气体接触时的边界部分。是由于表面层的液体分子处于特殊情况决定的。

表面张力的用途：

叶子上的球形露珠

不小心打破温度计后洒落在地上的“水银球”

水面上自由行走的小昆虫

水杯可以装下略高于杯口平面的水

吹泡泡

雨伞表面有很多小孔却不漏水...

等等现象是与液体的表面张力有关系的.

流体的表面张力数据是流体的物理化学性质之一。利用表面张力仪，可以获得-30~120℃温度区间的物质的表面张力实验数据，该测量仪采用双毛细管法（相对测量法），测量准确度高，自动化程度高，适合各种制冷剂、润滑油、航空煤油、纳米流体等流体的表面张力高精度测量。

液体表面张力或界面张力的实验方法很多，大致可分为两类：静态法（如毛细上升法、悬滴法、拉环（或面）法）和动态法（如流动法，振动注射法等）。其中实际应用中以静态法为主，特别是其中的毛细上升法是目前准确测量的方法之一，广泛用于高精度表面张力数据的测量研究中。

表面张力仪由高精度、高稳定性力值测量系统、微机控制系统、白金板法（白金环法）测量装置所组成。仪器结构合理、全自动测量、操作方便易维护；样品台自动升降、可全量程去皮重（一键清零）、全量程自动校正；仪器重复性非常好，测试结果准确可靠。测试数据液晶显示，可通过RS232C接口输出。附有样品池恒温装置和试样温度测量装置，以满足不同的测试要求。

表面张力仪三项功能：

独立模式—快速质量监控

快速、可靠的质量控制模式。设定测量参数后可以准确测量并显示表面张力值。

自动模式—理想工具

能够独立设定测量范围、测试数据数目、测量的平均值，是理想工具。

在线模式—易于过程监控

用于生产过程中的连续监控模式。用户能够容易调整测量参数。

液体具有内聚性和吸附性，这两者都是分子引力的表现形式。内聚性使液体能抵抗拉伸引力，而吸附性则使液体可以黏附在其他物体上面。

在液体和气体的分界处，即液体表面及两种不能混合的液体之间的界面处，由于分子之间的吸引力，产生了极其微小的拉力。假想在表面处存在一个薄膜层，它承受着此表面的拉伸力，液体的这一拉力称为表面张力。

水等液体会产生使表面尽可能缩小的力，这个力称为“表面张力”。清晨凝聚在叶片上的水滴、水龙头缓缓垂下的水滴，都是在表面张力的作用下形成的。此外，水黾之所以能站在水面上，也是由于表面张力的作用。

表面张力是由液体分子间很大的内聚力引起的.不光液体与气体之间的表面层，液体与固体器壁之间也存在着“表面层”，这一液体薄层通常叫做附着层，它也一样存在着表面张力。

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