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铜虫 (正式写手)

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[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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一些问题

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1楼 2012-02-22 09:37:10

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wangth0921

铁虫 (职业作家)

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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。