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amount

铜虫 (正式写手)

[交流] 表面张力的方向

记得书上讲水的表面张力：在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为0，但在水的表面却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势。但有个问题一直很困惑：既然合力垂直指向液体内部，从受力的角度讲，表面张力似乎应该是这个力啊，但实际上为什么定义成平行界面的力呢？
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1楼 2012-02-22 09:37:10
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

Arkanis

银虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★ ★ ★
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zhonggao18(金币+5): 感谢回帖 2012-03-02 14:21:27
首先 在平衡态 液体表面层分子数密度是小于体相内的

这就是因为(楼主所说的不平衡受力所导致的)表面层分子向体相迁移

当表面层分子数密度小到一定程度的时候 因为表面层分子平均间距拉大 分子间作用力以引力为主 想要从表面迁移到体相就要克服这个引力 所以上述迁移会达平衡

再来说表面张力 如果假设表面相是一个分子层 这个分子层内分子间有引力 它将是一个2维的 局限于整个表面的力(尽管当有分子想从表面相移到体相的时候 这个引力可以变成3维的阻止迁移) 这个引力可以认为就是通常所说表面张力的微观形式 这也是将宏观上的表面张力定义为2维的原因(体相引力是因 表面层分子间引力是果)

个人浅见 考完后多年没碰书 仅供参考......
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6楼2012-02-23 12:39:07
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heih2006

木虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
amount: 金币+1 2012-06-28 07:46:15
fds329: 金币+2, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-07-08 09:51:12
你可以想象成一张桌布，你在边上往下拉，这个力是向下的。但是在桌面上来说，桌布的力是平行于桌面的。
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10楼2012-06-27 12:58:27
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changyf

铁杆木虫 (职业作家)
★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
fds329: 金币+2, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-07-08 09:50:39
表面张力的合力是指向液体内部的，但是液体表面某一点的表面张力是这点的切线方向的力。
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3楼2012-02-22 20:02:51
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zqxcyj

木虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
amount(金币+1): 谢谢参与
amount: 金币+3 2012-06-28 21:34:49
fds329: 金币+3, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-07-08 09:51:30
表面分子受到一个指向液体内部的力，有进入液体内部的趋势，由于他和临近的表面分子之间有作用力，则当表面分子A向液体内部走时，必然对附近表面分子B施加一个拉力，使B分子向膜内部移动，同样部分子对他周围的分子也施加了这么大的力，该力逐步想外传递，知道液膜边界，对边界产生一个指向液膜内部的水平力。即垂直于边界、与界面相切并使液膜面积减小的力。
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12楼2012-06-28 17:59:35
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普通回帖

西西很可怜

禁虫 (文坛精英)
★ ★ ★
amount(金币+1):谢谢参与
fds329: 金币+2, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-07-08 09:50:47
他所谓的合力，指的是一小片面积上的合力

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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2楼2012-02-22 15:41:33
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amount

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by changyf at 2012-02-22 20:02:51:
表面张力的合力是指向液体内部的，但是液体表面某一点的表面张力是这点的切线方向的力。

3楼说的我认可，不过按这个说法，是表面张力导致了液体表面某个原子的受力是向液体内部的，是否因果倒置呢
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4楼2012-02-23 10:39:38
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changyf

铁杆木虫 (职业作家)
★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
fds329: 金币+1, 感谢回帖 2012-07-08 09:51:00
引用回帖:
4楼: Originally posted by amount at 2012-02-23 10:39:38:
3楼说的我认可，不过按这个说法，是表面张力导致了液体表面某个原子的受力是向液体内部的，是否因果倒置呢

不会的，因为表面张力的合力是指向液体内部的。
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5楼2012-02-23 12:28:28
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bearlovebear

金虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
zhonggao18(金币+1): 感谢回帖 2012-02-23 19:26:52
哈哈，大二学物化也纠结过这个问题，问了老师，老师就用水膜来解释。说真的我现在还有楼主的疑惑……
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7楼2012-02-23 12:39:28
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amount

铜虫 (正式写手)
我觉得教科书在这个问题说的并不透彻，欢迎大家继续讨论
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8楼2012-03-02 09:36:30
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青石KL

木虫 (正式写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
我也很迷惑，求同样的解释啊。。
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9楼2012-03-02 11:06:45
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wangth0921

铁虫 (职业作家)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
amount: 金币+5 2012-06-28 07:46:29
fds329: 金币+2, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-07-08 09:51:23
分子受到的合力与表面张力是两个不同的概念。实际上，不管是在表面上还是在体相中，分子受到的合力平均起来都是零。

如果分子间相互作用用Lennard-Jones势来描述，在表面上，分子密度相对较小，分子间距相对大一些，分子间的力以吸引为主（势能对距离的偏导为正），力的方向沿表面切线。增加表面积，使得更多的分子处于大间距，需要外加力来克服新产生的力。这个力表现出来就是表面张力。
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11楼2012-06-28 00:27:09
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zqxcyj

木虫 (著名写手)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
fds329: 金币+1, 感谢交流 2012-12-24 08:07:25
在分子表面，分子合力不为零，所以，表面积会在力的作用下会自动减小，在液相，甚至在固相，物质一般以吸引力为主，否则就没有液化、凝固的现象发生了。表面张力还是来自表面分子手里不均匀，受到指向液体内部的力，该力对临近分子产生了水平拉力，就像在桌边安装一个定滑轮，向下拉动绳子，可使桌子上的物体水平移动一样。
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13楼2012-06-29 08:46:44
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sylve

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
13楼: Originally posted by zqxcyj at 2012-06-29 08:46:44
在分子表面，分子合力不为零，所以，表面积会在力的作用下会自动减小，在液相，甚至在固相，物质一般以吸引力为主，否则就没有液化、凝固的现象发生了。表面张力还是来自表面分子手里不均匀，受到指向液体内部的力， ...

定滑轮？支点呢？
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14楼2012-12-19 22:21:13
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sylve

新虫 (初入文坛)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
fds329: 金币+1, 欢迎常来 2012-12-24 08:07:34


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15楼2012-12-19 22:39:34
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rockfeller

木虫 (职业作家)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
fds329: 金币+2, 欢迎常来 2012-12-24 08:07:48
首先说表面张力是相界面间产生的；所以这个力有二维的感觉；
其次，它是因为分子间的引力产生的，而在界面处是不同的分子在作用，所以会有受力不均的现象；
再有，表面张力方向，取决于相邻两个界面谁的引力强，一般来说液体分子引力比气态的大；所以表面张力的方向并不是总是只想液体内部的
不知道我说的明白不？
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16楼2012-12-19 22:44:14
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过期爽歪歪

新虫 (初入文坛)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
fds329: 金币+2, 欢迎常来 2012-12-24 08:07:56
液面即可以指水和空气的接触面，也可以指水和碗的接触面，这两种接触面的表面张力是不同的。通常人们感兴趣的表面张力是与空气接触面的表面张力。2、分界线是一种虚构的线，这条线是“画”在液面上的，表面张力垂直于分界线又和液面相切。
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17楼2012-12-19 22:50:10
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prada夏栗子

银虫 (小有名气)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
fds329: 金币+1, 感谢回帖 2012-12-24 08:08:03
合力与某一点的力不是一样的 因为合力中有一部分力是呗抵消了的

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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18楼2012-12-20 23:01:24
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苹果醋醋

新虫 (初入文坛)
顶一个
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20楼2013-10-31 15:33:39
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talent3712

木虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
16楼: Originally posted by rockfeller at 2012-12-19 22:44:14
首先说表面张力是相界面间产生的；所以这个力有二维的感觉；
其次，它是因为分子间的引力产生的，而在界面处是不同的分子在作用，所以会有受力不均的现象；
再有，表面张力方向，取决于相邻两个界面谁的引力强，一 ...

这么说的意思是课本知识纯粹把力沿界面分解了 并不是对应三种界面的力么？
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21楼2015-08-07 14:56:13
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806352646

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
如果在液体表面上任意划一条分界线MN把液面分成a、b两部分，如图所示。F表示a部分表面层中的分子对b部分的吸引力，F6表示右部分表面层中的分子对a部分的吸引力，这两部分的力一定大小相等、方向相反。这种表面层中任何两部分间的相互牵引力，促使了液体表面层具有收缩的趋势，由于表面张力的作用，液体表面总是趋向于尽可能缩小，因此空气中的小液滴往往呈圆球形状。

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22楼2015-09-27 22:44:08
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sylve19楼
2013-04-19 22:09   回复  
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