水的表面张力是什么意思(水的表面张力视频讲解)

水的表面张力

表面张力,是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力.通常,由于环境不同,处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的.在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为0,但在表面的一个水分子却不如此.因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力,所以该分子所受合力不等于零,其合力方向垂直指向液体内部,结果导致液体表面具有自动缩小的趋势,这种收缩力称为表面张力.表面张力(surface tension)是物质的特性,其大小与温度和界面两相物质的性质有关.多相体系中相之间存在着界面（interface）.习惯上人们仅将气-液,气-固界面称为表面(surface）.

水的表面张力是什么意思(水的表面张力视频讲解)

表面张力,是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力.将水分散成雾滴,即扩大其表面,有许多内部水分子移到表面,就必须克服这种力对体系做功——表面功.显然这样的分散体系便储存着较多的表面能(surface energy）.在293K下水的表面张力系数为72.75×10-3 N·m-1,乙醇为22.32×10-3 N·m-1,为24.6×10-3N·m-1,而水-（4.1‰）的界面张力为34×10-3 N·m-1.

表面张力的测值通常有多种方法,目前实验室及教科书中,通常采用的测试方法为气泡压法.由于其器材易得,操作方法相对易于学生理解表面张力的原理,因而长期以来是教学的必备方法.

作为表面张力测试仪器的测试方法,通常有白金板法（du Nouy method)\白金环法（Wilhelmy plate method)\悬滴法\滴体积法\气泡压法等.

一、定义

①促使液体表面收缩的力叫做表面张力[1].

②液体表面相邻两部分之间,单位长度内互相牵引的力.

二、单位

表面张力的单位在SI制中为牛顿/米（N/m）,但仍常用达因/厘米（dyn/cm）,1dyn/cm = 1mN/m.

三、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.F表示a部分表面层中的分子对b部分的吸引力,F6表示右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.

编辑本段表面张力在自然界

在自然界中,我们可以看到很多表面张力的现象和对张力的运用.比如,露水总是尽可能的呈球型（题图）,而某些昆虫则利用表面张力可以漂浮在水面上.

编辑本段实验

实验一

这个实验,也可以说是一个关于表面张力的小游戏.先找一个朋友和你一起来进行这个游戏,然后准备一杯水（把水加到杯子的边缘处,目视水至杯口齐平处）,16枚1元的硬币（也可以更多）.然后是这个游戏的规则,和朋友每人一次向杯子里轮流投放硬币,每次投放硬币数没有限制,可以一次放进1枚,可以2或3枚,或者更多,直到谁先把水溢出杯子为止.投放硬币的时候用拇指和食指捏住硬币轻轻的放进盛满水的杯子.本人多一次投放了82枚1元硬币.其实这个实验也可以放入回形针等较小的物品（即苏教版物理初二上册的实验）,起初回形针可能会浮在水面上,也可能会沉下去,但是在表面张力完好时杯中的水不会溢出,当表面张力小于回形针的作用力时,它就会被破坏,表现为水溢出.

实验二

用孔纸片托水

材料：瓶子一个、大头针一个、纸片一张,有色水一满杯

操作：

1.在空瓶内盛满有色水.

2.用大头针在白纸上扎许多孔.

3.把有孔纸片盖住瓶口.

4.用手压着纸片,将瓶倒转,使瓶口朝下.

5.将手轻轻移开,纸片纹丝不动地盖住瓶口,而且水也未从孔中流出来.

讲解

薄纸片能托起瓶中的水,是因为大气压强作用于纸片上,产生了向上的托力.小孔不会漏出水来,是因为水有表面张力,水在纸的表面形成水的薄膜,使水不会漏出来.这如同布做的雨伞,布虽然有很多小孔,仍然不会漏雨一样.

部分液体或固体的表面张力/表面能数据：（25度）

理论纯净水（DI Water) 72 mN/m

碳氢类表面活性剂（Hydrocarbon surfactant) 约 35 mN/m

聚硅氧烷类表面活性剂（Silicon Surfactant) 约 25 mN/m

氟碳氢类表面活性剂（Fluorinate surfactant) 约 < 20 dynes/cm (0.01-0.1%)

环氧树脂（Epoxy Resin) = 47 dynes/cm

聚酰胺类聚合物（Polyamide）（尼龙） = 46 dynes/cm

纤维素（Cellulose) = 45 dynes/cm

聚酯类聚合物（PET Polymer) 约 = 43 dynes/cm

聚类聚合物（Polyvinyl Chloride Polymer) 约 = 39 dynes/cm

聚酯类聚合物（Poly acrilic polymer) 约 = 35 dynes/cm

聚乙烯类聚合物（Poly stylene polymer) 约 = 33 dynes/cm

聚胺脂类聚合物（Poly urithane polymer) 约 = 30 dynes/cm

矽胶类聚合物（Silicon polymer) 约 = 24 dynes/cm

Teflon = 18 dynes/cm

（摘录自美国杜邦化学数据,中译或有错误,请网友指正.）

实验三

准备一盆清水和一根绣花针,将针小心翼翼地,水平地,放在平静的水面,针就会浮着啦.这是因为水分子紧紧地结合在一起,产生了表面张力,把针给“撑”了起来.拿起洗清液,往水里一挤,针沉下去了,因为洗清液破坏了表面张力,所以针沉了.

实验四

准备一根细长的木棍或牙签,用小刀雕刻成独木舟的样子,在独木舟的一端沾上一点洗发水,再将它放在一盆清水中,不用任何动力,独木舟就自己走了起来.

这是因为在洗发水中含有表面活性剂,这些活性剂可以减弱水的表面张力,因此独木舟上沾有洗发水一端周围的水面张力减弱,而其另一端的张力不变,两端的张力形成了对独木舟的推力,独木舟自然就会自己前进了.

塑料薄膜表面张力检测

一、用BOPP单面胶带进行剥离检验

将BOPP单面胶带粘贴在待测薄膜表面,压紧,而后再撕开.如果薄膜的表面张力达到使用要求,那么剥离时很用力,而且声音小；相反则很容易剥离,并伴有"沙沙"声.

二、利用达因测试笔进行测试

薄膜表面张力值符合要求时 (BOPP:3.8x10-2N/m,PET:5.0x10-2N/m,尼龙:5.2x10-2N/m),测试笔划过的地方液痕均匀,无断痕,不收缩；否则测试液将收缩.如果一部分收缩,一部分不收缩,说明处理得还不够.

值得一提的是,检测PET和尼龙时,需选用大一级的测试笔.表面张力测试笔的常用规格有：3.8×10-2N/m、4.0×10-2N/m、4.2×10-2N/m、4.4×10-2N/m、4.8×10-2N/m 5种(测铝箔用).

三、自行配制表面张力测试液

部分表面张力测试液配方见附表.测试方法是用棉球蘸少许测试液涂布在处理面,判断方法与第2点大致相同.

处理后的薄膜不宜放置时间过长,多放7天.时间越长,表面张力值降低越明显.如果需要放置较长时间,则在处理薄膜时,表面张力初期值要提高（2～4）×10-2N/m.

水的表面张力是什么？

水的表面张力是水的一种属性，为了向孩子解释什么是水的表面张力，简单有趣的小实验是佳形式，它能把水的表面张力形象地呈现在孩子面前，让孩子对水的表面张力有更深刻的理解。

水的表面张力小实验：胡椒散开

材料：盘子(塑料或玻璃盘子)、水、胡椒、洗洁精或肥皂、棉签

1、往干净的盘子里面加入水，水在盘子底部覆盖薄薄的一层即可，再把少许胡椒粉洒在水面上。

2、现在让手指或棉签碰触水面，看看会发生什么：胡椒粉没有任何变化。然后在手指或棉签尖端沾上一小滴洗洁精或肥皂水，再轻轻碰触水面，看看会发生什么：胡椒粉瞬间快速四散开来

胡椒散开实验原理

这是一个关于表面活性剂破坏水的表面张力的实验。水的表面张力是水的一种属性。它使水表面总是试图获得小的光滑的面积，就像一层弹性的薄膜一样。

表面活性剂对水的表面张力具有破坏性。特别是肥皂或洗洁精在这方面非常擅长。肥皂或洗洁精有两性，一种是亲脂的，一种是亲水的。亲水的末端在暴露于水时会破裂，并将水分子彼此拉开，刚好足以破坏水的表面张力。亲脂性的一面与其他亲脂性的一面结合在一起，会形成一个气泡，将水拒之门外并收集油脂、污垢和细菌。这就是为什么肥皂能用来洗手洗洁精能用来洗碗的原因。

本实验中，水的表面张力使得胡椒粉漂浮于水面，当滴入表面活性剂(肥皂水或洗洁精等)，导致水的表面张力下降。同时周围的水的表面张力将水“拉向”四周，于是就会看到胡椒粉向四周逃开。

水的张力是什么意思？

水的张力是水分子之间的相互作用力，早晨的露珠不是像河水哪样平的，而是成球形，就是因为水的张力才是球形的，玻璃容量的读数要读点，是个凹形的，也是因为水的张力形成的。

水的表面张力是什么？小哥用硬币和水滴实验，神奇的一幕发生了

什么是水的表面张力

1、定义：液体表面任意二相邻部分之间垂直于它们的单位长度分界线相互作用的拉力。

2、具体表现：表面张力的形成同处在液体表面薄层内的分子的特殊受力状态密切相关。表面张力的存在形成了一系列日常生活中可以观察到的特殊现象。例如：截面非常小的细管内的毛细现象、肥皂泡现象、液体与固体之间的浸润与非浸润现象等

1.液体,原来液体与气体相接触时，会形成一个表面层，在这个表面层内存在着的相互吸引力就是表面张力，它能使液面自动收缩。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。这一表面张力决定了液体和固体接触时，会出现两种现象：不浸润和浸润现象。水银掉到玻璃上，是呈现出球形，也就是说，水银与玻璃的接触面具有收缩趋势，这种现象为不浸润。而水滴掉到玻璃上，是慢慢地沿玻璃散开，接触面有扩大趋势，这种现象为浸润。水银虽然不能浸润玻璃，但是用稀硫酸把锌板擦干净后，再在板上滴银，我们将会看到，水银慢慢地沿锌板散开，而不再呈球形。所以说，同一种液体能够浸润某些固体，而不能浸润另一些固体。水银能浸润锌，而不能浸润玻璃；水能浸润玻璃，而不能浸润石蜡。

2.表面张力与分子间作用力呈线形相关,但不能比较它们两个的大小.水分子汽化终克服的是分子间作用力.．表面张力是分子力的一种宏观表现，在内聚力的作用下，表面层液体分子的移动总是尽量地使表面积减小．在液体表面形成一层弹性薄膜，这样便出现了表面张力．表面张力起源于分子引力，从其作用效果来看，它属一种拉力．

你自己装满一盆满水 然后用手轻轻感觉一下水表面．会有一个拉力拈着你的‘那就是水的表面张力

表面张力

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表面张力使得这只虫能在水面行走

这朵花未被淹没，要多得表面张力表面张力是一种物理效应，它使得液体的表面总是试图获得小的、光滑的面积，就好像它是一层弹性的薄膜一样。其原因是液体的表面总是试图达到能量的状态。

广义地所有两种不同物态的物质之间界面上的张力被称为表面张力。表面张力的符号是σ或γ，单位是牛顿/米。

目录 [隐藏]

1 效应

2 定义

2.1 热力学定义

3 成因

3.1 模型正确的地方

3.2 当心误解

4 后果

5 测量

6 数值

7 与温度和成分的关系

8 历史

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效应

一些昆虫如水黾可以利用表面张力在水面上爬行，非常扁的物体如剃须刀片或铝膜也可以通过表面张力浮在水面上。

在表面张力高的情况下水不易浸湿物体，它会从物体表面反弹。洗衣粉的作用之一就是降低水的表面张力。

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定义

要扩大一个一定体积的液体的表面，那么需要向这个液体作功。表面张力的定义为在扩大一个液体的表面时所作的功除以被增大的面积。因此表面张力也可以被看作是表面能的密度。

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热力学定义

热力学对表面张力的广义定义为：

表面张力σ是在温度T和压力p不变的情况下吉布斯自由能G对面积A的偏导数：

吉布斯自由能的单位是能量单位，因此表面张力的单位是能量/面积。

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成因

表面张力是由组成一个物态的分子和原子之间的吸引力。表面或物态之间的界面可以被近似地看作是一个切面，而表面张力则可以被看作是每个面积单位上的未满足的化学价的能量。对宏观系统来说表面张力与表面的形状无关。

这个解释是一个比较简化的解释，它也可能会造成误会。

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模型正确的地方

表面张力是由物态内部的吸引力导致的，拿液体为例，液体内部分子之间的吸引力一般比气体中分子之间或气体与液体之间的分子之间的吸引力要大。

表面张力的起因实际上是界面所造成的不对称。

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当心误解

表面张力是一个位于表面内的力，而不是一个施加于表面上的力。表面张力不一定垂直于表面。

一般来说一个物态内部的原子或分子在稳定的状态下即受到吸引力又受到互相之间的排斥力。两种力平衡。在这种状态下原子或分子之间的平均距离大致相同。在模型中为了简略起见没有提到排斥力，但假如缺乏排斥力的话，那么原子或分子就会被吸引力加速而更加紧密。由于表面的原子或分子受到的界面对面的排斥力比较小，因此界面的原子或分子之间的距离比内部的原子或分子之间的距离大，这里的原子或分子的密度比较小，相对于物态内部而言其原子或分子的能量比较高，而这个能量的增高就表面张力的原因。

表面张力是一个内力，即使在平衡的状态下表面张力也存在。比如假如一个物质的气态和液态同时平衡存在的情况下，则两态之间的边界不变动，也就是说，在界面上没有垂直于界面的力存在。

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后果

表面张力促使液体缩小其表面面积，来减少未满足的化学价。由于球面是同样体积下面积小的体，因此在没有外力的情况下（比如在失重状态下），液体在平衡状态下总是呈球状。

在液体滴（比如水滴）中，或在液体内的气泡里，由于表面张力界面上的压力比液体内部的压力高。出于同理在肥皂泡内部的压力比外部高。描写这个压力的公式是杨-拉普拉斯公式。

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测量

使用环、片、张力表或毛细现象可以测量表面张力。

人们也可以对悬着的液滴进行光学分析和测量来确定液体的表面张力。

下面列举了一些测量方法：

挂环法：这是测量表面张力的经典方法，它甚至可以在很难浸湿的情况下被使用。用一个初始浸在液体的环从液体中拉出一个液体膜（类似肥皂泡），同时测量提高环的高度时所需要施加的力。

威廉米平板法：这是一种的测量方法，尤其适用于长时间测量表面张力。测量的量是一块垂直于液面的平板在浸湿过程中所受的力。

旋转滴法：用来确定界面张力，尤其适应于张力低的或非常低的范围内。测量的值是一个处于比较密集的物态状态下旋转的液滴的直径。

悬滴法：适用于界面张力和表面张力的测量。也可以在非常高的压力和温度下进行测量。测量液滴的几何形状。

气泡法：非常适用于测量表面张力随时间的变化。测量气泡的压力。

滴体积法：非常适用于动态地测量界面张力。测量的值是一定体积的液体分成的液滴数量。

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数值

水在20摄氏度时的表面张力为0.073N/m。一下数据也都是20°C时的测量数据：

液体 表面张力

mN/m

丙酮 23,3

苯 28,9

乙醇 22,55

n-己烷 18,4

甲醇 22,60

n-戊烷 16,0

聚乙烯 36,1

聚醚酮 46,0

聚 22,5

汞 476

水 72,75

相对而言水的表面张力相当高，只有汞的表面张力要高得多。水的表面张力随温度T变化的经验近似方程为：

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与温度和成分的关系

表面活性剂降低表面张力。这个效应可以描写为一个相对于表面张力相反的平行压π。不过π并不是真的压力，它的单位与表面张力相同。

液面附近的空气中的液体蒸汽压已达到饱和，假如有其它蒸汽渗入的话表面张力会改变很大。

一般表面张力随温度升高而降低。在临界点其值下降到0。描写这个关系的是约特弗斯公式。

表面张力是一种物理效应，它使得液体的表面总是试图获得小的、光滑的面积，就好像它是一层弹性的薄膜一样。其原因是液体的表面总是试图达到能量的状态。

张力就是指水的弹性吧.

水有软水和硬水之分.像高山,泉水,就比较软有弹性,这种水制比较纯净,矿物质含量高,一般水量都可以满后高出容器2毫米.还可以承受一个五分钱硬币的重量.

是水分子之间的拉力作用

41水的表面张力

表面张力是什么意思?

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。

表面张力形成机理

比较液体内的分子A和液面分子B的受力情况。以分子力的有效力程为半径作以分子A为中心的球面，则所有对分子A有作用的分子都在球面之内。选取一段较长的时间T（是分子两次碰撞之间的平均时间），由于对称，在这段时间内，各个分子对A的作用力的合力等于零。以分子B为中心的球面中的一部分在液体当中，另一部分在液面之外，这部分分子密度远小于液体部分的分子密度。

如果忽略这部分分子对B的作用，则由于对称，CC'和DD'之间所有分子作用力的合力等于零；对B有效的作用力是由球面内DD'以下的全体分子产生的向下合力。由于处在边界内的每—个分子都受到指向液体内部的合力，所以这些分子都有向液体内部下降的趋势，同时分子与分子之间还有侧面的吸引力，即有尽量收缩表面的趋势。这种情况使流体的表面好象蒙在一个表面积比它大的固体外面的弹性薄膜。

表面张力影响因素

表面张力的方向与液面相切，并与液面的任何两部分分界线垂直。表面张力仅仅与液体的性质和温度有关。一般情况下，温度越高，表面张力就越小。另外杂质也会明显地改变液体的表面张力，比如洁净的水有很大的表面张力，而沾有肥皂液的水的表面张力就比较小，也就是说，洁净水表面具有更大的收缩趋势。

水的表面张力是什么意思

水的表面张力的颜色就是作用在水的表面，使水的表面积缩小的力。水的表面张力是水分子运动时产生的一种现象，通俗的来说，就是水分散成雾滴，内部的水分子四散移动，过程中产生表面功，生活中球形状的露水、肥皂泡等都是水的表面张力。

nbsp; 水的表面张力意思非常的简单，它就是指作用于液体表面，让液体表面积缩小的一种力。水的表面张力就是水分子在运动时产生的一种现象，水分散成雾滴，内部的水分子四散移动，过程中产生表面功。

水的张力是什么意思

问题一：水的张力是什么原理 因为水的张力

解释一下水的表面张力：

一切物质分子间都存在吸引力：同一种类物质分子间的吸引力称之为内聚力；不同物质分子间的吸引力称之为附着力。在流体力学中，水分子是在不断作布朗运动的，水分子间互相存在吸引力，分子间的距离越小，吸引力就越大，这就是水的内聚力。水分子的这种内聚力在水表界面上的作用就使得水表界面(其厚度只有水分子直径的数量级)自动收缩的现象称为水表张力。但是，浮漂(固体)周围表面和水(流体)接触之间存在着的吸引力，则是两种不同物质的吸引力――即附着力。附着力和水表张力是各自独立存在的力，有其客观存在的本质区别。

问题二：水的张力解释 液体表面任意二相邻部分之间垂直于它们的单位长度分界线相互作用的拉力。表面张力的形成同处在液体表面薄层内的分子的特殊受力状态密切相关。表面张力的存在形成了一系列日常生活中可以观察到的特殊现象。

问题三：水的张力是什么 凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。它产生的原因是 液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如。

问题四：水表面的张力是什么 张力乃是由一拉长、伸展的弦对施力者所做的反作用力。张力与弦的长度平行，方向朝弦。

由於张力是力的一种，因此它的单位如同力，也是(kgm)/s^2。

张力也存在於弦的内部：若考虑把弦分成两个部分，则张力便是这两个部分互相对彼此作用（拉扯对方）的力。张力的大小决定弦是否断裂，因此张力也是震动（参见vibrating strin攻）的性质之一，而弦乐器则是靠调整弦的张力来调整其音高，并藉由震动弦发出声响。

通常将弦绷紧，则张力也会增加。在拉长的长度够小时，胡克定律可以描述这个力的大小。