表面张力

最近回答:10/22/2007

问:
我必须解释以下,我知道这是与分子但是我真的不理解。请解释!答:为什么几乎球形雨滴b为什么针浮在水面上c .为什么针水槽如果洗涤剂添加d .为什么头发纠缠在一起当你湿不湿大肠时小昆虫如何站在一个池塘的表面没有沉没f .为什么你用毛巾擦手但不是一张聚乙烯g .为什么画贴在墙上非常感谢。
——吴滋补(15岁)
英格兰
答:
滋补:这是一个不错的问题密切相关。我会尽量给第一个回答,但它不会很深。我们欢迎后续问题。

大部分的问题你问处理所谓的表面张力。有几种方法可以试着想象这种效果。水分子自然电极化和坚持。的表面与空气是失踪的一些分子,他们将坚持如果他们中间的液体。他们有更高的能源比其他分子。都拉到低能量状态(这就是为什么下降,弹簧推或拉低能量的长度,等等),所以液体开进形状,减少裸露表面分子的数目。

雨滴以来。四周都是裸露的表面,它们形成的形状为给定的体积至少表面的水。的球体。

b。针沉一旦在表面之下。但冲破表面首先需要把一些水分子,提高能量。除非发生及针,这种情况不会发生。

e。对昆虫针。

c。添加洗涤剂降低表面张力。这是因为洗涤剂分子一端粘好水,另一个没有。结束,不粘水外套针(或块污垢等)离开水中的其他目的。所以针现在可以滑到水里没有水分子失去债券与他们贴好。

d。头发真的每个坚持水。把他们区分开将增加裸表面的水,增加能量。

f。毛巾有很多小纤维粘水。聚乙烯薄膜表面少得多,不要贴好水。大多数塑料是由聚合物与石油有相似之处(事实上石油用于制造大多数塑料)。水分子倾向于坚持其他水分子比油分子。

g。我不知道很多关于油漆。你得到一般性的问题的一些事情如何与水(水)棒和其他与聚四氟乙烯(水)没有。一些描绘油性使这个问题更加复杂。

的主要原因之一是通常所谓的氢键。每个分子水有两个氢原子。他们有些带正电,电,所以他们倾向于坚持负电荷,像另一个水分子的氧原子。另一个重要的因素是水分子的原子排列在一条直线不喜欢:H-O-H。相反,有一个弯曲的水分子,所以氢原子伸出一侧和氧气伸出。

如果有许多稍带负电荷的网站在一个典型的墙,水性涂料将会形成大量的氢键。聚四氟乙烯制成的墙不会工作。

有些墙(如木材或石膏)多孔——他们有很多小洞。如果水使氢键与分子表面的墙,较低的能量更多的水分子赚更多的债券。由于水坚持本身,更多的水拖进洞是分子面前寻求降低能量通过氢键与墙的表面。这就是所谓的“毛细管作用”,还负责水在树干解除。整个业务的什么样的物质会让别人“湿”,而涉及和大部分精力都花费在理解它因为它的现实意义。我们常常试图让物质湿别人更容易(如油漆、胶水、肥皂、洗发水、润滑油、焊接通量)或不容易(车蜡,房子墙板、防水服装、食品包装)。

迈克·w·(汤姆)

(发表在10/22/2007)

后续# 1:麦片碗物理

问:
如果谷类是相互吸引,因为表面张力,其他事情会互相“吸引”在液体吗?彼此不同的东西会“吸引”(例如加油和针)?为什么?
艾莉(11岁)
犹他州
答:
艾莉——这是一个非常好的问题。我不知道答案,但认为它会是这样的。

某些项目把牛奶在他们的社区。任何这样的物品应该互相吸引,因为有两个向上扭曲牛奶重叠的表面比让他们分开。其他项目可能降低一点的牛奶在他们的附近。他们会相互吸引同样的原因。,把牛奶会排斥拉起来的东西,因为那些彼此将额外的表面附近。

你可以试着通过实验测试这些想法。我也会试试。

迈克·W。

(发表在12/05/2011)

后续# 2:有吸引力的麦片

问:
以某种方式,这也许可以解释一个奇怪的地方,我发现我所有的成年生活:当我到我最后把麦片,漂浮在牛奶在我碗里,我注意到他们“吸引”的倾向。一开始一个接一个,一大群将吸引一个人加油。这是表面张力的函数吗?这水越来越“吸引”由于表面的变形(和携带骑的好呀),而不是实际的加油“磁”吸引其他人呢?
-克雷格Steinke(58岁)
西瀑布,或
答:
我认为你想的表面是完全正确的。麦片没有磁性,如果他们有一些平均电荷,他们会排斥。如果你看附近的好呀,你可以看到一个小变形的液位。如果两个旁边另一个,他们可以分享一些变形,减少液体的净面积。因此表面张力会让他们吸引。

非常尖锐的问题!

迈克·W。

(发表在05/16/2013)