表面张力现象的4个例子(表面张力的原理及讲解)

一、表面张力系数是什么

促使液体表面收缩的力。表面张力系数σ是在温度T和压力p不变的情况下吉布斯自由能G对面积S的偏导数。

其中，吉布斯自由能的单位是能量单位，因此表面张力系数的单位是能量／面积。促使液体表面收缩的力叫做表面张力。即液体表面相邻两部分之间，单位长度内互相牵引的力。如液面被长度为L的直线分成两部分，这两部分之间的相互拉力F是垂直于直线L，并与表面相切。

表面张力系数是表征表面张力大小的物理量：

是讨论液体表面现象、了解液体性质的重要物理参量。它与温度、压强、密度、纯度、气相或液相组成以及液体种类等有关，通常，密度小、容易蒸发的液体其表面张力系数较小，液氢、液氦的表面张力系数很小，汞则很大。

如前所述，液体表面层的分子因受到指向液体内部的拉力——分子引力的作用。表面层分子总要尽可能地向液体内部钻。这样一来，宏观上整个液面就会处在一种张紧的状态，表面上出现张力，即和液体表面共面且相切的表面张力。

分子引力、表面张力的联系可用下面的事例说明类比一直位于水平面上的小车，通过一个定滑轮在垂直向下的拉力作用下，该车上便会有一沿水平方向的力。分子引力和表面张力的关系是前者为因，后者为果。

二、表面张力系数大小

表面张力系数大小：根据温度和表面张力系数的线性关系可得，21摄氏度时的表面张力系数应为7.266。

水18摄氏度73×10^（-3）N/m

酒精18摄氏度22。9×10^（-3）N/m

苯18摄氏度29×10^（-3）N/m

汞18摄氏度490×10^（-3）N/m

醚20摄氏度16.5×10^（-3）N/m

甘油20摄氏度65×10^（-3）N/m

在液体和气体的分界处

即液体表面及两种不能混合的液体之间的界面处，由于分子之间的吸引力，产生了极其微小的拉力。假想在表面处存在一个薄膜层，它承受着此表面的拉伸力，液体的这一拉力称为表面张力。

由于表面张力仅在液体自由表面或两种不能混合的液体之间的界面处存在，一般用表面张力系数σ来衡量其大小。σ表示表面上单位长度所受拉力的数值，单位为N/m。各种液体的表面张力涵盖范围很广，其数值随温度的增大而略有降低。

三、表面张力系数是多少

表面张力系数是7.280x10-2N/m。

19.7℃下纯水的表面张力系数的标准值为7.280x10-2N/m。表面张力系数σ是在温度T和压力p不变的情况下吉布斯自由能G对面积S的偏导数：其中，吉布斯自由能的单位是能量单位，因此表面张力系数的单位是能量／面积。促使液体表面收缩的力叫做表面张力。

表面张力系数测量方法：

1、毛细管上升法：简单，将毛细管插入液体中即可测量，虽然精确度可能不高。

2、挂环法：这是测量表面张力的经典方法，它甚至可以在很难浸湿的情况下被使用。用一个初始浸在液体的环从液体中拉出一个液体膜（类似肥皂泡），同时测量提高环的高度时所需要施加的力。

3、威廉米平板法：这是一种万能的测量方法，尤其适用于长时间测量表面张力。测量的量是一块垂直于液面的平板在浸湿过程中所受的力。

四、水的表面张力系数是多少

水的表面张力＝75.796－0.145t－0.00024t^2。式中t为摄氏温度,表面张力单位为mN/m.这个公式在10－60℃时适用。

毛细现象与表面张力系数：

毛细现象中液体上升、下降高度。h的正负表示上升或下降。浸润液体上升，接触角为锐角；不浸润液体下降，接触角为钝角。

水（H₂O）是由氢、氧两种元素组成的无机物，在常温常压下为无色无味的透明液体。水是最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。

人类很早就开始对水产生了认识，东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素，水是中国古代五行之一；西方古代的四元素说中也有水。