切换到宽版
  • 4790阅读
  • 35回复

[术语辨析]表面张力再思考 [复制链接]

上一主题 下一主题
离线cllipe
 
发帖
8669
财富
59577
威望
510
交易币
0
只看楼主 倒序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2014-04-20 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
— 本帖被 cllipe 执行提前操作(2024-03-04) —
●李传亮

科学是思想的产物,对科学问题多思考一下没坏处。

表面张力,也叫表面自由能,教材上的解释是,液体内部的分子受力平衡,而位于界面上的分子受力不平衡,当把液体分子A从内部移动到界面时需要做功,因此,界面上的分子比内部的分子能量多,多余的能量就是表面自由能。

液体不能单独存在,上面还会有气体,气体分子对液体分子的吸引力小,液体分子对气体分子的吸引力大。若把液体内部的分子A移动到界面需要做功,那么,把气体内部的分子B移动到边界也需要做功吗?把界面上的分子移动到液体内部就不需要做功吗?

实际上,气体分子的能量比液体分子高,液体变成气体需要吸收能量,气体变成液体需要释放能量。根据下图右侧的能量曲线,界面上的分子并没有多余的能量,只是介于气液能量之间,怎么能说界面上有多余的能量呢?



界面张力或表面张力,从受力分析上可能更容易理解。松弛状态下的界面不受力,界面张力为0,界面受到拉伸时界面张力增大。也就是说,界面张力不是常数,而是一个变量,就像弹簧的受力状态一样。受力后分子间距增大,储集了一部分弹性能。分子间的吸引力越大,界面张力肯定也就越大。



在水中加入表面活性剂为何会降低界面张力?水分子属于极性物质,靠范德华力凝聚在一起。表面活性剂为两性分子,一端为极性端,另一端为非极性端。加入水中的表面活性剂分子会聚集在界面上定向排列,极性端伸入水中,非极性端伸入气中。非极性端占据了一部分界面面积,致使界面上分子间的吸引力减弱,从而降低了界面张力。这种情况下界面受到的拉伸作用不是很强,水驱油过程就是如此。



但是,当界面受到强大的拉伸作用被拉成薄膜甚至是单分子层时,界面上的分子排列方式也发生了变化,大分子顺层排列,增强了界面的强度,也提高了界面张力的数值,就如同给水泥加了钢筋一样。这大概就是泡泡为何风吹不破的原因吧。

评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
++学习感受科学美++        ++教育传播科学美++        ++科研发现科学美++
发帖
210
财富
1134
威望
2
交易币
0
只看该作者 1楼 发表于: 2014-04-20 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
很深刻,受教了!
离线yy24king
发帖
1659
财富
2773
威望
5
交易币
0
只看该作者 2楼 发表于: 2014-04-20 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
李老师起得好早,周末都这么早,关于表面张力的认识很生动,学习啦!
离线jxljszly
发帖
1284
财富
2814
威望
0
交易币
0
只看该作者 3楼 发表于: 2014-04-20 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
理论很深啊,感谢李老师
离线ddppcao
发帖
161
财富
205
威望
0
交易币
0
只看该作者 4楼 发表于: 2014-04-20 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
谢谢李老师!
离线liuchunzhi
发帖
2789
财富
21808
威望
10
交易币
0
只看该作者 5楼 发表于: 2014-04-20 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
泡泡很好看,向李老师学习。
离线changjiangzh
发帖
2368
财富
6864
威望
101
交易币
0
只看该作者 6楼 发表于: 2014-04-20 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
受教了。
离线costa0724
发帖
1520
财富
334
威望
60
交易币
0
只看该作者 7楼 发表于: 2014-04-20 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
泡泡吹不破可能还有更深层次的原因。

楼主留言:

说来听听

问世间囧为何物,直教人雷死相许。
离线丹顶鹤
发帖
1707
财富
2999
威望
10
交易币
0
只看该作者 8楼 发表于: 2014-04-20 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
学习一下!
渡人也是渡己,谢谢啊!缘分啊!
离线petroyb
发帖
1967
财富
3048
威望
20
交易币
0
只看该作者 9楼 发表于: 2014-04-20 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
学习下啊

网站事务咨询:QQ:1392013 | 26189883
阿果石油网为免费个人网站,为石油人提供免费的在线即时技术交流场所,拒绝任何人以任何形式在本论坛发表与中华人民共和国法律相抵触的言论和行为!
如有言论或会员共享的资料涉及到您的权益,请立即通知网站管理员,本站将在第一时间给予配合处理,谢谢!