液体表面张力力的方向为什么不是垂直与液面向下 , 而是与表面相切?求高手快点回答
“液体表面张力方向与相切”这个“液面” , 指的就是液体与空气接触的那个面 , 通常我们叫液体表面 。如果是水 , 那就是指水面 。如果是水银那就是指水银表面 。如果液体是盛在容器里 , 那这个面就在上面 , 如果是某个平面上的一滴液体 , 那这个面就是除了底面以外剩下的那些露在空气中的部分 , 当然如果悬空 , 那它的所有表面就都是所指的液体表面了 。
“表面张力的方向和液面相切 , 并和两部分的分界线垂直”这个“两部分”、“分界线”又是什么意思啊? 。那先要理解表面张力 。
关于表面张力:
液体表面是有收缩趋势的 。一滴水银滴在玻璃上;一滴滴在表面有油漆的纸或布上的水 , 再比如草叶上、荷叶上的水珠 , 他们都是扁球形对吧?如果这一点你认可就好办了 。他们之所以呈这种扁球形地聚拢在一起而没有平摊开 , 就是因为他们的表面有一个膜 , 好比一个气球包着他们一样 , 这完全可以理解 , 不包着 , 就散开 , 没散开就包着喽 , 对吧?
这个液体表面 , 我们暂且管他叫液体表面膜 , 比如露珠 , 它的表面膜 , 也是水 , 它包着内部的水 。表面的水和内部的水分子间的情形不一样了 , 不一样的原因是它与空气接触 , 有分子扩散到空气中 , 使它的分子密度变小 , 这样分子间距离就变大 , 分子间的力就呈引力 , 就跟气球被吹鼓后气球的膜分子间的情形相似 。
吹鼓的气球有收缩趋势对吧?气往外推气球 , 气球往里压气体 , 就有收缩趋势嘛!
在液体表面的这个曲面上用刀切一下 , 就是划一条线 。能想象出来吧?这一条线 , 就把液面分成了两个部分 , 好比在蒸好的发糕表面切一刀一样 , 发糕就成了两部分了 。这样你说的“分界线”和“两部分”就出来了 , 对吧?
液体的这两部分之间 , 就有互相拉伸的力 , 对吧?都往自己那面拉 。正是这个力 , 使液体表面收缩嘛!
在你划的那条线上任意找一点 , 那这两个部分在此点的作用情形是什么?也是互相拉嘛!就跟拉绳子的时候 , 绳子上的一点处 , 两部分的绳子相互拉 , 一样 。
在液面上的这条线上的这个点处 , 两面各自往自己的方向拉 , 这个拉力的方向 , 就是面在这一点的切线方向 , 就跟你刚才划的那条线垂直 。那两部分中 , 一部分拉另一部分的力 , 就叫张力 , 当然另一部分也在拉这一部分 , 也是张力 , 和上面说的那个是作用力与反作用力 。因为是液体表面两部分的相互作用力 , 就叫液体表面张力 。这个张力的方向与分界线垂直——任一点都垂直 , 与液体表面相切——在任一点都相切 。
希望能帮到你 。
液体表面张力测定 , 为什么必须调毛细管与液面相切
最泡法测定液体的张力实毛端迎与相切原因:
如果不能使毛细管尖端与待测溶液液面保持相切,那么气泡不能连续逸出,使压力计的读数不稳定,且影响溶液的表面张力 。
如果将毛细管末端插入到溶液内部,毛细管内会有一段水柱,产生压力pˊ,则测定管中的压力pr会变小,△pmax会变大,测量结果偏大 。
物化实验 最大气泡法测表面张力 毛细管管口为何刚好和液面相切
使毛细管端刚好与液面 , 则可忽略气泡鼓泡所需要克静压力 , 减小了实验误差 。
如果毛细管尖端插入液下 , 会造成压力不只是液体表面的张力 , 还有插入部分液体的
压力 。
表面张力的产生
:在液体内部的任何分子周围的吸引力是平衡的(此处不考虑分子间斥力的影响) , 但在液体表面层的分子却不相同 。因为表面层的分子 , 一方面受到液体内层的邻近分子的吸引 , 另一方面受到液面外部气体分子的吸引 , 而且前者的作用要比后者大 。因此在液体表面层中 , 每个分子都受到垂直于液面并指向液体内部的不平衡力 。
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