方案摘要
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清晨,到戶外散步,小草上的露珠散射著陽光,閃閃發亮。你是否曾思考過 葉片上的水為什麼會凝結成球狀,而不是其它形狀?水銀瀉地,也會形成很多 小珠子在地上滾來滾去;假如有機會玩玩液態氮(-198 ℃!),你會發現,倒 在地上,液氮也如同水珠在荷葉上一般,在地上打滾;天上下來的雨滴也是呈 球形的,為什麼呢?你可能在小學的時候就已經知道答案:是因為液體的表面 張力。表面張力到底是什麼?又如何做定量的描述呢?我們下面慢慢說明。 分子由於相互吸引作用而凝聚成液 體,在液體中的分子四面八方都受到吸 引力,但也因此每個方向受力皆相等, 合力為零。但在液體表面的分子所受分 子間的引力並不均勻,如圖1,結果合 成一往液體內的合力。因此,當分子從 內部移到表面時需要作功,也就是說, 表面的位能較高,而單位液面所高出來 的表面位能,我們稱之為表面張力。這 個表面層約只有幾個分子厚。
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