液体表面张力实验报告
实验原理:
实验一、一元硬币上能承载几滴水?
水是由水分子组成,它们之间不是独来独往的,而是互相吸引,甚至三三两两地结合。
处在中间的水分子受到来自四面八方的其他水分子的包围,受力均匀。
可是处在水面的水分子情况不同,它的一面与空气接触,没有来自其他水分子的吸引力,使得它受力不均匀,水的表面好像一块张紧的弹性薄膜。
由于液体的表面有这种奇特的存在,就使得液体的表面总是处在被绷紧的状态,并尽量收缩到最小。
由于在体积相同的条件下,球的面积最小,所以在表面张力的作用下,肥皂泡、小露珠、水银滴等也
就都收缩成球形了。
一元硬币上能承载的水滴也相应增加了。
实验二、订书针、一分硬币能浮在水面上吗?
小木块入水后,撤掉压力还能上浮是因浮力作用,而订书针、硬币入水后,由于表面张力被破坏下沉,原来浮在水面是因水的表面张力。
其实科学就在我们的身边,就在我们的生活中,你也可以和爸爸妈妈一起动手做一做,亲自去感受去体验,做个科学小达人吧!
处于表面的液体分子(球状模型,液体分子排列紧密),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,由于对称性可知,CC'和DD'之间部分的受到的合力等于零;对B有效的作用力是由球面内DD'以下的部分受到的向下合力。
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。
以最简单的气液相界面为例,液相内分子周围所受的力是对称的,彼此相互抵消,但表面层分子由于受力不均衡,其结果受到垂直指向液体内部的拉力,所以液体表面都有自动缩小的趋势。
如果要扩大表面就要把内层分子移到表面上来,这至少需要克服表面分子的拉力而做功。
实际上液体分子内部所受的力是分子间作用力当然也包括氢键。
因此,简单地说表面张力是范德华力和氢键微观作用在宏观上的表现。