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淺談水的表面張力

來源:本站原創 瀏覽 318 次(ci) 發布時間:2019-08-05

我們都知道杯子(zi)滿了以(yi)后水(shui)(shui)(shui)(shui)會(hui)沿(yan)著(zhu)杯壁往(wang)下(xia)流(liu),這是很自然的(de)(de)(de)(de)事,但(dan)細(xi)心的(de)(de)(de)(de)你(ni)也(ye)許(xu)同樣也(ye)能發(fa)現,在杯子(zi)將滿未(wei)滿的(de)(de)(de)(de)時刻,水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)面(mian)會(hui)一(yi)(yi)(yi)點一(yi)(yi)(yi)點地(di)(di)升(sheng)高(gao),在高(gao)過玻璃杯沿(yan)的(de)(de)(de)(de)時候,水(shui)(shui)(shui)(shui)仍未(wei)落下(xia),水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)卻像(xiang)漲起(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)球一(yi)(yi)(yi)樣,隨著(zhu)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)點點增加,慢(man)慢(man)地(di)(di)變得豐(feng)盈起(qi)(qi)來,在高(gao)過杯沿(yan)一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)程度的(de)(de)(de)(de)時候,才像(xiang)承受(shou)不住似(si)的(de)(de)(de)(de),嘩啦一(yi)(yi)(yi)下(xia)流(liu)下(xia)杯壁。這時候你(ni)再仔細(xi)回想水(shui)(shui)(shui)(shui)將落未(wei)落時的(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態,水(shui)(shui)(shui)(shui)面(mian)像(xiang)緊緊縛著(zhu)一(yi)(yi)(yi)層水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo),拉著(zhu)水(shui)(shui)(shui)(shui)不讓(rang)它(ta)流(liu)下(xia)去(qu),是的(de)(de)(de)(de),這就是液體的(de)(de)(de)(de)表面(mian)張力。



這(zhe)種表面張(zhang)力(li)(li)究(jiu)竟是(shi)怎么一(yi)回事呢?我們(men)(men)知道,水(shui)(shui)的(de)(de)(de)內部其(qi)實是(shi)由無數的(de)(de)(de)水(shui)(shui)分(fen)子(zi)組成的(de)(de)(de),它(ta)(ta)們(men)(men)有兩種基本的(de)(de)(de)運動狀態,那就(jiu)是(shi)相吸和相斥,它(ta)(ta)們(men)(men)處在無時(shi)無刻(ke)的(de)(de)(de)運動中,當周圍的(de)(de)(de)溫度高時(shi),它(ta)(ta)們(men)(men)的(de)(de)(de)運動就(jiu)快,溫度低一(yi)些,運動就(jiu)相對慢(man),挨(ai)得(de)太近了(le)(le),它(ta)(ta)們(men)(men)就(jiu)把(ba)對方(fang)(fang)擠開,離得(de)遠了(le)(le),它(ta)(ta)們(men)(men)又(you)反過(guo)來(lai)(lai)(lai)緊緊牽(qian)著(zhu)手。但水(shui)(shui)面表層(ceng)的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)們(men)(men)動得(de)太活(huo)潑(po),許多都躍出了(le)(le)水(shui)(shui)面,這(zhe)就(jiu)使得(de)水(shui)(shui)面表層(ceng)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)分(fen)子(zi)要(yao)比水(shui)(shui)里(li)其(qi)它(ta)(ta)部位的(de)(de)(de)數量要(yao)少(shao)(shao),這(zhe)么一(yi)來(lai)(lai)(lai),平衡就(jiu)打(da)破了(le)(le),因為少(shao)(shao),分(fen)子(zi)隔著(zhu)很遠,它(ta)(ta)們(men)(men)爭先恐后地拉著(zhu)對方(fang)(fang),形成一(yi)種往里(li)擠的(de)(de)(de)力(li)(li),里(li)面的(de)(de)(de)水(shui)(shui)越(yue)來(lai)(lai)(lai)越(yue)多,它(ta)(ta)們(men)(men)拉得(de)越(yue)來(lai)(lai)(lai)越(yue)吃力(li)(li),這(zhe)個時(shi)候突破了(le)(le)臨界點,水(shui)(shui)面再也支持不了(le)(le)了(le)(le),這(zhe)就(jiu)使水(shui)(shui)嘩啦(la)一(yi)下地流(liu)了(le)(le)出來(lai)(lai)(lai)。


表面(mian)張力(li)可(ke)以(yi)解釋生(sheng)活(huo)(huo)中的(de)(de)許(xu)多現(xian)象(xiang):雨后荷葉上滾動(dong)不去(qu)(qu)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)珠(zhu);清晨草葉上凝(ning)聚的(de)(de)露珠(zhu);水(shui)(shui)(shui)龍頭下(xia)將(jiang)滴未滴的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)珠(zhu);夏天可(ke)以(yi)看見水(shui)(shui)(shui)黽在(zai)(zai)(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)面(mian)一(yi)(yi)(yi)(yi)跳一(yi)(yi)(yi)(yi)跳地滑行;小時(shi)候(hou)喜(xi)歡買泡(pao)泡(pao)水(shui)(shui)(shui),一(yi)(yi)(yi)(yi)吹就會飛(fei)出一(yi)(yi)(yi)(yi)大串七彩(cai)的(de)(de)泡(pao)泡(pao);當把針等重量輕的(de)(de)東西輕輕擲落(luo)水(shui)(shui)(shui)面(mian)時(shi),會發現(xian)它們會長時(shi)間浮(fu)在(zai)(zai)(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)面(mian),用手輕輕一(yi)(yi)(yi)(yi)推,就很快地沉下(xia)去(qu)(qu)了;兩塊干燥的(de)(de)玻璃(li)疊(die)在(zai)(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)(yi)(yi)起很容易分開,但是(shi)如果在(zai)(zai)(zai)(zai)玻璃(li)之間加(jia)一(yi)(yi)(yi)(yi)些水(shui)(shui)(shui),這(zhe)時(shi)候(hou)你再試圖(tu)去(qu)(qu)將(jiang)它們分開,就不那么容易了。怎么樣,是(shi)不是(shi)發現(xian)表面(mian)張力(li)存在(zai)(zai)(zai)(zai)在(zai)(zai)(zai)(zai)生(sheng)活(huo)(huo)的(de)(de)方方面(mian)面(mian)呢(ni)?


表(biao)面(mian)張力(li)產生的(de)(de)(de)一(yi)個重要現象(xiang)(xiang)是(shi)毛細(xi)(xi)現象(xiang)(xiang)。毛細(xi)(xi)現象(xiang)(xiang)是(shi)液(ye)體表(biao)面(mian)對(dui)固體表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)吸引力(li)。毛細(xi)(xi)管(guan)(guan)插(cha)入浸潤(run)(run)液(ye)體中(zhong)(zhong),管(guan)(guan)內液(ye)面(mian)上升,高(gao)于(yu)管(guan)(guan)外,毛細(xi)(xi)管(guan)(guan)插(cha)入不浸潤(run)(run)液(ye)體中(zhong)(zhong),管(guan)(guan)內液(ye)體下降,低于(yu)管(guan)(guan)外的(de)(de)(de)現象(xiang)(xiang)。那么什么是(shi)不浸潤(run)(run)液(ye)體呢?舉個例(li)子,把一(yi)塊干凈的(de)(de)(de)玻璃板浸入水(shui)(shui)(shui)銀(yin)里再取出來,玻璃上不會(hui)附著(zhu)水(shui)(shui)(shui)銀(yin),這(zhe)(zhe)時(shi)候,水(shui)(shui)(shui)銀(yin)對(dui)玻璃來說,就是(shi)不浸潤(run)(run)的(de)(de)(de)液(ye)體。再舉一(yi)個簡(jian)單的(de)(de)(de)自然(ran)界的(de)(de)(de)例(li)子,植(zhi)物莖內有(you)大量的(de)(de)(de)纖維導管(guan)(guan),通(tong)(tong)過這(zhe)(zhe)些導管(guan)(guan),植(zhi)物從(cong)土壤中(zhong)(zhong)汲(ji)取需要的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)分(fen)。我(wo)(wo)們平時(shi)用(yong)紙巾擦干桌上的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)跡,利(li)用(yong)的(de)(de)(de)就是(shi)毛細(xi)(xi)現象(xiang)(xiang)。紙巾內部有(you)許多(duo)小(xiao)細(xi)(xi)孔,作(zuo)用(yong)形同細(xi)(xi)管(guan)(guan)。根據這(zhe)(zhe)一(yi)點(dian),我(wo)(wo)們發明(ming)了各種鋼筆等筆類文具。因為有(you)毛細(xi)(xi)作(zuo)用(yong),筆水(shui)(shui)(shui)通(tong)(tong)過筆尖的(de)(de)(de)細(xi)(xi)縫將(jiang)筆水(shui)(shui)(shui)輸送到筆尖。


細(xi)心觀察,許多看似平(ping)凡(fan)的事(shi)物中都蘊藏著(zhu)不凡(fan)的奧秘呢。

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