表面張力

表面張力 surface tension

液體表面相鄰兩部分之間的相互牽引力。

方向與液面相切，并與兩部分的分界線垂直。

表面張力是液體分子力的一種表現(xiàn)，即液面分子受液體內(nèi)部分子的吸引使液面趨于收縮成最小面積。

證明這種表面張力存在的一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)如圖所示：

使肥皂水在框架上形成薄膜。

存在于薄膜上下表面層內(nèi)的表面張力的作用，將拉動(dòng)鉛絲AB使薄膜面積減小。

為保持薄膜面積恒定，必須在可滑動(dòng)的AB鉛絲上作用以力P與之平衡。

若表示作用于液體薄膜上（或下）表面層內(nèi)的表面力，則若在外力P作用下鉛絲AB位移dh時(shí)，外界對(duì)系統(tǒng)做功為：

式中為圖框中部分，表面張力可寫成：

式中為液體接觸面邊界的長度；σ為表面張力系數(shù)，與液體性質(zhì)密切相關(guān)，量綱為，單位為牛/米（N/m）。

表面張力效應(yīng)在日常生活隨處可見。

如空氣中的液滴常呈球形（因球面面積最小），絢麗多彩的球形肥皂泡，眼藥水在其瓶口欲滴又止的現(xiàn)象，截面極小的細(xì)管插入液體后的自動(dòng)上升或下降，威風(fēng)掠過水面蕩起的漣波（即表面張力波），桌面上的油滴與水滴的不同特性（由表面張力和浸潤性的不同導(dǎo)致）等。

表面張力系數(shù)隨溫度升高而降低。上表給出幾種重要液體的表面張力系數(shù)，與其接觸的介質(zhì)為空氣。

摘自：《中國大百科全書（第2版）》第2冊，中國大百科全書出版社，2009年