Question

为什么液体表面层存在表面张力?

Answer 1

液体中分子之间存在着相互吸引力.表面张力是一种表示液体分子之间吸引力大小的量度,常用希腊字母g（音：伽马）表示表面张力.解释表面张力的方法有以下两种：
　　1.液体中的分子向液体表面运动需要能量.液体表面分子处于部分“裸露”状态,与液体中的分子受到的作用力相比,和其它液体分子之间的有利的相互作用力减少.增加液体表面积需要能量：当液体表面积变大,更多的分子须从液体内部向表面迁移,从能量的观点来看这是不利的.分子之间的作用力越强,增加液体表面积所需要的能量就越大.表面张力就是用来说明增加单位表面积所需要的能量,用J/m2表示.焦耳(J)是能量的单位.
　　2.液体分子之间存在彼此相互作用力.对于位于液体表面的分子,由于邻近分子对表面分子的吸引作用力分布不均匀,结果产生一个指向液体内部的净作用力：
沿着液体表面,垂直作用于单位长度上的力称为表面张力,用N/m表示.这里力的单位是牛顿(N).J/m2 和N/m的大小经过验证相接近.在20 °C时,水的表面张力为73 mJ/m2 等于73mN/m.在水中,分子之间存在很强的氢键作用力,表面张力、沸点和冰点都很高.