表面张力是流体表面收缩到可能的最小表面积的趋势。你有没有注意到当你把杯子装满水时，你仍然可以再加几滴直到它溢出来？或者你有没有打破过温度计并观察下落的水银是如何表现的？所有这些都是由于表面的表面张力而发生的。让我们了解概念、表面张力定义及其 SI 单位、公式和示例。

什么是表面张力？

根据表面张力的定义，它是液体表面与另一相（也可以是液体）接触时发生的现象。液体倾向于获得尽可能小的表面积。液体的表面表现得像一个弹性片。

“表面张力是液体表面膜的张力，是由表面层中的颗粒被大部分液体吸引而引起的，这往往会使表面积最小化”。

表面张力不仅取决于给定液体中颗粒之间的吸引力，还取决于与其接触的固体、液体或气体的吸引力。造成表面张力现象的能量可以被认为大约等于去除单位面积内分子表面层所需的功或能量。

下表给出了各种液体的表面张力：

表面张力通常以达因/厘米为单位测量，以达因为单位的力需要破坏长度为 1 厘米的薄膜。

表面张力的定义让我们知道，表面张力主要取决于给定液体中颗粒之间的吸引力，也取决于与其接触的气体、固体或液体。

如果在一杯水的表面上放了一片小叶子或一个回形针，是什么导致它漂浮在上面？观看下面的视频以找出答案。

什么导致表面张力？

范德华力等分子间作用力将液体颗粒拉到一起。沿着表面，颗粒被拉向液体的其余部分。表面张力定义为，表面力F与力作用的长度L的比值。

在数学上，表面张力可以表示如下：

T=F/L

其中，F是每单位长度的力；L是力作用的长度；T是液体的表面张力

什么是表面张力单位？

表面张力的SI单位是牛顿每米或检查下表中的其他单位。

表面张力尺寸

众所周知，表面张力由公式给出，表面张力 = F/L，我们知道 F = ma，代入方程中的值，我们得到=ma/L

将基本量等同于方程，我们得到=MLT^-2L^-1

进一步求解，我们得到=MT^-2

因此，表面张力的量纲公式为MT^-2。

表面张力的例子

水黾是一种小型昆虫，可以在水上行走，因为它们的重量要轻得多，无法穿透水面。像这样，在自然界中发现了各种表面张力的例子。下面提供一些案例：

水中行走的昆虫

在水面上漂浮一根针

防雨帐篷材料，其中水的表面张力将桥接帐篷材料中的孔隙

黄疸临床试验

表面张力消毒剂（消毒剂是低表面张力的溶液）

用肥皂和洗涤剂清洗衣服，降低水的表面张力

用冷水洗

圆形气泡，水的表面张力为水气泡的形成提供壁张力

这种现象也是液滴形状的原因。

如何计算表面张力？

这是使用公式计算表面张力的示例。

计算拖曳力为7 N且作用力长度为2 m的给定液体的表面张力？

解决方案：

鉴于，F= 7 N ；L= 2 米

根据公式，T = F/L

⇒ T = 7/2

⇒ T = 3.5 N/m

测量方法

以下几点给出了一些测量表面张力的方法：

旋滴法

吊坠法

Du Noüy–Padday 方法

Du Noüy 环法

威廉米板法

吊坠法

石像测量法

毛细上升法

气泡压力法

球形和半球形液滴的共振振荡

悬浮液滴的振动频率

固着滴法

常见问题 - 常见问题

1. 为什么雨滴是球形的？

液体分子之间存在内聚力和液体的表面张力。

2. 给肥皂泡充电时会发生什么？

当一个肥皂泡被充电时，它会膨胀。

3. 表面张力的量纲公式是什么？

表面张力的量纲公式为：[ML0T-2;]。

4. 水在沸点时的表面张力是多少？

水在沸点时的表面张力为零。

5. 表面张力起源背后的力量是什么？

表面张力起源背后的力是内聚力和粘附力。