芬兰Kibron专注表面张力仪测量技术,快速精准测量动静态表面张力

热线:021-66110810,66110819,66110690,13564362870 Email: info@vizai.cn

合作客户/

拜耳公司.jpg

拜耳公司

同济大学

同济大学

联合大学.jpg

联合大学

宝洁公司

美国保洁

强生=

美国强生

瑞士罗氏

瑞士罗氏

失重环境下的水滴因为有表面张力会形成标准的圆球

招财猫开奖网站 www.betterbodygear.com 来源:科学信仰孙晨 浏览 632 次 发布时间:2022-11-11

晨起叶片上的露珠会形成温润的半球体,而失重环境下的水滴则会形成一个完美的圆球,这是为什么呢?


听起来这个问题好像十分简单,半球体的露珠是因为重力的作用,而完美的球形水滴则是因为没有重力的影响,的确如此,但问题是,为什么有重力作用就一定形成半球,而失重环境下就一定形成圆球呢?它们为什么不能形成三角形、正方形,又或者是梯形呢?如果说这些形状过于诡异,那么椭球体呢?失重环境下的水滴为什么不能形成椭球体,而非得是一个标准的圆球呢?这一切都源于四个字,那就是“表面张力”。在生活中招财猫开奖网站经?;崽奖砻嬲帕φ飧龃?,但对于表面张力到底是什么,可能就不那么清楚了。

要弄清楚表面张力到底是什么,首先就得先弄清楚什么是表面。


物理学上所讲的“表面”与招财猫开奖网站生活中所说的“表面”是有一定区别的。自日常生活中,任何物体的面招财猫开奖网站都称之为“表面”,这与该物体是处于何种环境之中并无关系,但物理学上所讲的表面就有所不同了,物理学上所说的表面指的是“凝聚相”与气体或真空之间的分界面。在自然界之中处于凝聚态的物质有很多,而招财猫开奖网站最为熟悉的凝聚态就是通常所说的液态和固态,所以在这里招财猫开奖网站也可以把凝聚相简单地理解为固相和液相。以叶片上的露珠为例,它与空气相接触的面就是它的表面。


物理学上除了有“表面”的概念之外,还有“界面”的概念,所谓界面就是凝聚相与凝聚相之间的分界面。


可见,表面就是固体或液体与空气或真空相接触的面,而界面就是固体或液体与其它固体或液体相接触的面。明确了表面与界面,接下来就该说说表面能与界面能了。物体的表面是具有能量的,为什么呢?让招财猫开奖网站想一想,在一个水滴的内部,水分子是均匀分布的,每一个水分子都被其它水分子所包围,但是在这个水滴的表面,情况就有所不同了,在水分子与空气或真空接触的地方,外面并没有其它的水分子,也就是说在接触面上几乎没有任何作用力。


表面之外没有作用力,这使得表面的水分子变得更加活跃,于是就产生了能量,这股能量就被招财猫开奖网站称之为表面能。


表面能是从何而来的呢?是致使表面产生的力所赋予的。比如,招财猫开奖网站要将一滴水分成两滴水,就必须要给它一个力,比如弹它一下,弹完之后,水滴一分为二,表面积增加了,而招财猫开奖网站弹的这股力就成为了新增表面的表面能。如果招财猫开奖网站要将一根铁棍一分为二,显然要比将水一分为二花费更大的力气,所以铁的表面能要远超水滴。表面有表面能,界面自然也有界面能,只不过对于界面而言,两种物质的差异越大,那么界面能也就越大。


弄懂了什么是表面能,接下来就要说说表面张力了。

现在先让招财猫开奖网站回到最开始的问题上来,为什么叶片上的露珠呈半球体,而失重环境下的水滴呈现出完美的球形?因为无论是半球体,还是球体,它们都是一种表面积最小的形状,因为在体积相同的情况下,球体的表面积是所有形状中最小的。为什么要保证表面积最???因为在自然界之中,所有的物质都要遵循“最小能量原理”,所谓最小能量原理指的就是物质必须要以最小能量的状态存在。很显然,表面能与表面积是正相关的,表面积越大,表面能就越大,所以要遵循最小能量原理就必须要使表面积保持最小形态,于是水滴就变成了个完美的球体。


水滴要变成一个完美的球体,而要想变成一个完美的球体就必须依靠一个作用在表面上的力,这个力就是“表面张力”。


力不会凭空产生,表面张力从何而来?当然是从表面能而来,事实上,所谓的表面张力就是单位面积上的表面能,如果列成公式就是表面张力等于表面能除以面积??杉?,表面张力与表面积的大小无关,也就是说无论大水滴,还是小水滴,它们的表面张力都是相同的,不同的只是表面能而已。弄明白了什么是表面张力,招财猫开奖网站也就知道了困在水滴里的小蚂蚁为什么爬不出来了,想要冲破水滴,就需要有比水滴表面张力更大的力气,而小蚂蚁的力气显然有些不够。