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σ等于增加單位表面積時,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σ在數值上等于增加單位表面積時所增加的表面能,在等溫條件下能轉變?yōu)闄C械能的表面內能分,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(fā)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而減小,近似地為線性關系;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。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。例如,在鋼液結晶時,加入少量的硼,就是為了促使液態(tài)金屬加快結晶的速度。
毛細現象與表面張力系數
毛細現象中液體上升、下降度。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)。