① 什麼是水的表面張力
小編有一次無意中在陽台上澆花,結果水澆得過多,水流順著花盆溢滿出來。流出的水慢慢向陽台的低窪處流動。明顯的可以看見,流出的水的邊沿是呈現一種弧線,它們就像八爪魚一樣不斷的向前行進。而且低處部分往高處部分延伸的很長一段水流都是明顯高出地面的。而且水的厚度基本沒有任何區別。並且並不會像我們認為的水流會往前端凝聚,而形成的前端水面的厚度要明顯高於後面的水的厚度(這個厚度是指與地面的相對高度)。
當水流經過一小團獨立的水時,明顯感覺到流水與水團相融的時候,水流明顯的有一個顫動現象。隨著時間的推移,這灘水會慢慢的揮發到空中,不留一絲的痕跡。
我們也經常在早起鍛煉的時候,觀察路邊花草的葉子上遺留一顆顆水珠,這些水珠呈現橢圓形或者趨向於球體。尤其是荷葉上,水珠還會隨著葉子的搖動,在葉面上滾來滾去,形狀會有所改變,但是基本都能看出其形狀都是趨向於球體的方向的形狀凝聚。水珠並不會擴散開來依附在葉子的表面形成一層水膜。
我們有時往水杯里加水,水與杯口齊平的時候,依然還可以添加少量的水進去,水明顯要高於杯口而不會溢出來。
其實這些現象我們都可以理解為表面張力的作用。
那麼什麼是表面張力呢?它們又是以什麼方式形成這種力的存在的呢?
根據現代物理學對表面張力的定義為:促使液體表面收縮的力叫做表面張力。液體表面相鄰兩部分之間,單位長度內互相牽引的力。
表面張力的方向和液面相切,並和兩部分的分界線垂直,如果液面是平面,表面張力就在這個平面上.如果液面是曲面,表面張力就在這個曲面的切面上。
習慣上人們將氣態和液態,氣態和固態物體之間的界面稱為表面。
通常,由於環境的不同,處於表面的分子與處於物體(液態的水團也屬於一個物體)內部的分子所受力是不相同的。在水團的內部的一個水分子受到周圍水分子的作用力的合力為0。
但在表面的一個水分子卻不是如此。因為上層空間的水分子對它的吸引力小於內部液體中的分子對它的吸引力,所以該分子所受合力不等於零。其合力方向垂直指向液體內部,結果導致液體表面具有自動縮小的趨勢,這種收縮力稱為表面張力。
水分子蒸發成霧滴,就擴大了其表面,有許多內部水分子移到表面,這些分散的分子便存在較多的表面能。分子要脫離這個表面,就必須克服這種表面能的束縛。
表面張力是物質的特性,其大小與溫度和界面兩種不同物質的性質有關。
表面張力是分子力的一種表現。它發生在液體和氣體,液態與固態相接觸時的邊界部分。是由於表面層的液體分子處於特殊情況決定的。液體內部的分子和分子間幾乎是緊挨著的,分子間經常保持平衡距離,稍遠一些就相吸,稍近一些就相斥。這就決定了液體分子不像氣體分子那樣可以無限擴散,而只能在平衡位置附近振動和旋轉。
在液體表面附近的分子由於只受到液體內側分子的作用,受力不均,使速度較大的分子很容易沖出液面,成為蒸汽,結果在液體表面層(跟氣體接觸的液體薄層)的分子分布比內部分子分布來得稀疏。
這是相對於液體內部分子的分布來說,它們處在特殊的情況中。表面層分子間的斥力隨它們彼此間的距離增大而減小,在這個特殊層中分子間的引力作用占優勢。
這種表面層中任何兩部分的相互牽引力,促使了液體表面層具有收縮的趨勢,由於表面張力的作用,液體表面總是趨向於盡可能縮小,因此空氣中的小液滴往往呈圓球形狀。
② 自來水與純水的表面張力系數哪個比較大為什麼
純水的表面張力比自來水大
肥皂水比純水小
③ 常溫下水的表面張力系數大約是多少
可以用Harkins的經驗公式:水的表面張力=75.796-0.145t-0.00024t^2。式中t為攝氏溫度,表面張力單位為mN/m.這個公式在10-60℃時適用。
毛細現象與表面張力系數:
毛細現象中液體上升、下降高度。h的正負表示上升或下降。
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。
上升高度h=2*表面張力系數*cos接觸角/(液體密度*重力加速度g*毛細管半徑r)。
(3)非純水表面張力擴展閱讀:
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σ等於增加單位表面積時,外力所需作的功,也可用下式表示σ=ΔE/ΔS。
這說明,表面張力系數σ在數值上等於增加單位表面積時所增加的表面能,在等溫條件下能轉變為機械能的表面內能部分,在熱力學中稱為表面自由能。從能的角度看,表面張力系數σ就是增加單位表面時所增加的表面自由能。
液體表面張力系數的性質表現為:
1、液體不同表面張力系數不同。例如,密度小的,容易蒸發的液體表面張力系數小,如液氫和液氦;已熔化的金屬表面張力系數則很大;
2、表面張力系數隨溫度的升高而減小,近似地為一線性關系;
3、表面張力系數的大小還與相鄰物質的化學性質有關;
4、表面張力系數還與雜質有關,加入雜質可促使液體表面張力系數增大或減小。一般說來醇、酸、醛、酮等有機物質大都是表面活性物質,比水的表面張力系數小得多。
④ 純水和自來水的表面張力系數那個大
據我了解`液體的表面張力和很多因素都有關系的~
比如他的成分、密度、比熱、沸點、凍點、酸鹼性等等很多很多因素有關的~
一般成分和密度比較重要,其他的不知道了~
其實你要知道純水和自來水的表面張力就必須先知道自來水的成分,純水可以確定~
或者使用一些專用於測試的儀器(表面張力測試筆==)~
-------------------------以上都為自己了解---------------------------
表面張力解釋參考:
http://ced.xxjy.cn/Resource/Book/E/KWDW/TS002044/0014_ts002044.htm
液體表面張力測試方法:
http://www.pep.com.cn/200406/ca462084.htm
夜體表面張力測試原理:
http://www.pep.com.cn/200406/ca462085.htm
液體表面張力實驗注意事項:
http://www.pep.com.cn/200406/ca462083.htm
表面張力系數的測定參考資料:
http://www.pep.com.cn/200406/ca462082.htm
以上只能提供這么多資料了,希望對樓主有幫助~
⑤ 25°時水的表面張力是多少
在標准大氣壓的情況下,在25°C時,水的表面張力為72dynes/cm。但在不同的溫度下它的表面張力也不同。
當最上面一層分子或原子與其他物質接觸時,與其他物質的表面的分子或原子接觸過程,造成了表面能的不同,表現為表面張力不同。
表面張力存在於,比如非常小的細管內的毛細現象。
要求出表面張力的大小可在液體表面上畫出一個任意的面積元。設此面積元每個邊長都是l,表面其他部分垂直作用在每一邊上的張力為F,於是表面張力σ為:Σ=F/l0。
表面張力垂直於此面積的周邊,其大小以每厘米多少達因來表示(1達因/厘米=10-3牛頓/米)因此,表面張力的量綱是MT-2。
⑥ 天然水和純水相比哪個表面張力大
天然水的表面張力要大的。
在室溫都為20℃的情況下,普通水的表面張力是73mN/m,而純水怎為60mN/m。
⑦ 24.5度下純水的表面張力是多少
可以用來Harkins的經驗公式:
水的表源面張力=75.796-0.145t-0.00024t^2.
式中t為攝氏溫度,表面張力單位為mN/m。這個公式在10-60℃時適用。
算得24.5度下水的表面張力為72.099mN/m。
⑧ 泉水和純水那一個表面張力大
無機鹽,不揮發來性酸鹼(如H2SO4,NaOH)等自,由於這些物質的離子,對於水分子的吸引而趨向於把水分子拖入溶液內部,些時在增加單位表面積所做的功中,還必須包括克服靜電引力所消耗的功,因此溶液的表面張力升高。礦泉水中有很多無機鹽溶質,就屬於這種情況。
能使水的表面張力降低的溶質都是有機化合物,稱為表面活性劑。表面活性劑是一類具有兩親性質的有機物,即分子中同時含有親水的極性基團和憎水的非極性基團的有機物。所謂兩親分子,以脂肪酸為例,親水的-COOH使脂肪酸分子有進入水中的趨向,而憎水的碳氫鏈則竭力阻止其在水中溶解。由於憎水部分企圖離開水移向表面,所以增加單位表面所需做的功較之純水要小些,因此溶液的表面張力明顯降低。肥皂是脂肪酸鹽,屬於這種情況。
浸潤現象與表面張力有關。以液體在空氣中和固體接觸為例。氣固界面的表面張力γ(s_g),液固界面的表面張力γ(l_s),液氣界面的表面張力γ(l_g),接觸解θ
cosθ=[γ(s_g)-γ(l_s)]/γ(l_g)
θ=0,完全浸潤
0<θ<90°,可以浸潤
θ>90°,不可浸潤
⑨ 各個溫度下純水的表面張力標准值
理論值:
1.0攝氏度=75.626
2.5攝氏度回=74.860
3.10攝氏答度=74.113
4.15攝氏度=73.350
5.20攝氏度=72.583.
6.25攝氏度=71.810
7.30攝氏度=71.035
8.35攝氏度=70.230
9.40攝氏度=69.416
10.45攝氏度=68.592
11.50攝氏度=67.799
12.55攝氏度=66.894
13.60攝氏度=66.040
14.65攝氏度=65.167
15.70攝氏度=64.274
16.75攝氏度=63.393
17.80攝氏度=62.500
18.85攝氏度=61.587
19.90攝氏度=60.684
20.95攝氏度=59.763
21.100攝氏度=58.802
表面張力單位:mN/m.
⑩ 26.5℃下純水的表面張力系數
純水在不同溫度下的表面張力系數如下表所示。
溫度(℃) σ(×專10-2牛/米)
0 ....................... 7.屬56
5 .........................7.49
10 .........................7.42
15 ............................7.35
20 ............................ 7.28
25 .................................... 7.20