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淺談水的表面張力

來(lái)源:本站原創(chuàng) 瀏覽 318 次 發(fā)布時(shí)間:2019-08-05

我們都知道杯子滿了以后水會(huì)沿著杯壁往下流,這是很自然的事,但細(xì)心的你也許同樣也能發(fā)現(xiàn),在杯子將滿未滿的時(shí)刻,水平面會(huì)一點(diǎn)一點(diǎn)地升高,在高過(guò)玻璃杯沿的時(shí)候,水仍未落下,水的表面卻像漲起的氣球一樣,隨著水的一點(diǎn)點(diǎn)增加,慢慢地變得豐盈起來(lái),在高過(guò)杯沿一定的程度的時(shí)候,才像承受不住似的,嘩啦一下流下杯壁。這時(shí)候你再仔細(xì)回想水將落未落時(shí)的狀態(tài),水面像緊緊縛著一層水膜,拉著水不讓它流下去,是的,這就是液體的表面張力。



這種表面張力究竟是怎么一回事呢?我們知道,水的內(nèi)部其實(shí)是由無(wú)數(shù)的水分子組成的,它們有兩種基本的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),那就是相吸和相斥,它們處在無(wú)時(shí)無(wú)刻的運(yùn)動(dòng)中,當(dāng)周?chē)臏囟雀邥r(shí),它們的運(yùn)動(dòng)就快,溫度低一些,運(yùn)動(dòng)就相對(duì)慢,挨得太近了,它們就把對(duì)方擠開(kāi),離得遠(yuǎn)了,它們又反過(guò)來(lái)緊緊牽著手。但水面表層的分子們動(dòng)得太活潑,許多都躍出了水面,這就使得水面表層的水分子要比水里其它部位的數(shù)量要少,這么一來(lái),平衡就打破了,因?yàn)樯?,分子隔著很遠(yuǎn),它們爭(zhēng)先恐后地拉著對(duì)方,形成一種往里擠的力,里面的水越來(lái)越多,它們拉得越來(lái)越吃力,這個(gè)時(shí)候突破了臨界點(diǎn),水面再也支持不了了,這就使水嘩啦一下地流了出來(lái)。


表面張力可以解釋生活中的許多現(xiàn)象:雨后荷葉上滾動(dòng)不去的水珠;清晨草葉上凝聚的露珠;水龍頭下將滴未滴的水珠;夏天可以看見(jiàn)水黽在水面一跳一跳地滑行;小時(shí)候喜歡買(mǎi)泡泡水,一吹就會(huì)飛出一大串七彩的泡泡;當(dāng)把針等重量輕的東西輕輕擲落水面時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)它們會(huì)長(zhǎng)時(shí)間浮在水面,用手輕輕一推,就很快地沉下去了;兩塊干燥的玻璃疊在一起很容易分開(kāi),但是如果在玻璃之間加一些水,這時(shí)候你再試圖去將它們分開(kāi),就不那么容易了。怎么樣,是不是發(fā)現(xiàn)表面張力存在在生活的方方面面呢?


表面張力產(chǎn)生的一個(gè)重要現(xiàn)象是毛細(xì)現(xiàn)象。毛細(xì)現(xiàn)象是液體表面對(duì)固體表面的吸引力。毛細(xì)管插入浸潤(rùn)液體中,管內(nèi)液面上升,高于管外,毛細(xì)管插入不浸潤(rùn)液體中,管內(nèi)液體下降,低于管外的現(xiàn)象。那么什么是不浸潤(rùn)液體呢?舉個(gè)例子,把一塊干凈的玻璃板浸入水銀里再取出來(lái),玻璃上不會(huì)附著水銀,這時(shí)候,水銀對(duì)玻璃來(lái)說(shuō),就是不浸潤(rùn)的液體。再舉一個(gè)簡(jiǎn)單的自然界的例子,植物莖內(nèi)有大量的纖維導(dǎo)管,通過(guò)這些導(dǎo)管,植物從土壤中汲取需要的水分。我們平時(shí)用紙巾擦干桌上的水跡,利用的就是毛細(xì)現(xiàn)象。紙巾內(nèi)部有許多小細(xì)孔,作用形同細(xì)管。根據(jù)這一點(diǎn),我們發(fā)明了各種鋼筆等筆類(lèi)文具。因?yàn)橛忻?xì)作用,筆水通過(guò)筆尖的細(xì)縫將筆水輸送到筆尖。


細(xì)心觀察,許多看似平凡的事物中都蘊(yùn)藏著不凡的奧秘呢。

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