促使液體表面收縮的力叫做表面張力,。即液體表面相鄰兩分之間,,單位長度內(nèi)互相牽引的力,。如液面被長度為L的直線分成兩分,,這兩分之間的相互拉力F是垂直于直線L,并與表面相切,。
影響因素
如果液體表面積增大ΔS,,液體表面自由能增加ΔE,則表面張力系數(shù)σ等于增加單位表面積時(shí),,外力所需作的,,也可用下式表示σ=ΔE/ΔS。
這說明,,表面張力系數(shù)σ在數(shù)值上等于增加單位表面積時(shí)所增加的表面能,,在等溫條件下能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的表面內(nèi)能分,在熱力學(xué)中稱為表面自由能,。從能的角度看,,表面張力系數(shù)σ就是增加單位表面時(shí)所增加的表面自由能。液體表面張力系數(shù)的性質(zhì)表現(xiàn)為:1.液體不同表面張力系數(shù)不同,。例如,,密度小的,容易蒸發(fā)的液體表面張力系數(shù)小,,如液氫和液氦;已熔化的金屬表面張力系數(shù)則很大;2.表面張力系數(shù)隨溫度的升而減小,近似地為線性關(guān)系;3.表面張力系數(shù)的大小還與相鄰物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有關(guān);4.表面張力系數(shù)還與雜質(zhì)有關(guān),,加入雜質(zhì)可促使液體表面張力系數(shù)增大或減小,。般說來醇、酸,、醛,、酮等有機(jī)物質(zhì)大都是表面活性物質(zhì),比水的表面張力系數(shù)小得多,。例如,,在鋼液結(jié)晶時(shí),,加入少量的硼,就是為了促使液態(tài)金屬加快結(jié)晶的速度,。
毛細(xì)現(xiàn)象與表面張力系數(shù)
毛細(xì)現(xiàn)象中液體上升,、下降度。h的正負(fù)表示上升或下降,。
浸潤液體上升,,接觸角為銳角;不浸潤液體下降,接觸角為鈍角,。
上升度h=2*表面張力系數(shù)*cos接觸角/(液體密度*重力加速度g*毛細(xì)管半徑r),。