表面张力的本质是什么,表面张力的主要原因

首页 > 教育 > 作者:YD1662023-03-16 14:33:30

今天咱们一同进入一个新的领域——【表面与界面物理力学】。

那么就从我们最常听说的名词——“表面张力”入手吧。

表面张力的本质是什么,表面张力的主要原因(1)

先来点准备知识——

表面与界面

表面(surface)是指【凝聚相】与【气体/真空】之间的分界面。

界面(interface)是指【凝聚相】与【凝聚相】之间的分界面。

凝聚相,可以理解为“固相 液相”。

表面张力的本质是什么,表面张力的主要原因(2)

表面能——形成表面的代价

分子在材料的本体(bulk)中,四面八方都有其它的小伙伴,形成均匀的作用力和距离。

但是,表面的出现,使得一些分子变得不同,它们的外侧是气体或真空,几乎没有作用力,这使得表面上的分子“很不安分”,产生了额外的能量——表面能

表面张力的本质是什么,表面张力的主要原因(3)

如何理解“表面能”呢?

比如,你把一块巧克力掰成了两半,巧克力发生的变化仅仅是增加了两个表面,而你掰的过程必须消耗掉能量 E,因此每个表面的表面能就是 E/2。

表面张力的本质是什么,表面张力的主要原因(4)

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