液体表面张力系数与什么因素有关,液体表面张力影响因素 _生活知道

1、液体表面张力影响因素表面张力在物理学中是一个重要的物理量。由于液体表面张力的大小取决于液体表面张力系数,所以测量液体表面张力系数具有重要意义。下面是我整理的什么是液体表面张力，欢迎阅读。
什么是液体表面张力
凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如。
液体表面张力影响因素
内因：无机液体的表面张力比有机液体的表面张力大的多;
水的表面张力72.8mN/m(20℃);
有机液体的表面张力都小于水;
含氮、氧等元素的有机液体的表面张力较大;
含F、Si的液体表面张力最小;
分子量大表面张力大;
水溶液：如果含有无机盐，表面张力比水大;含有有机物，表面张力比水小。
外因：温度升高表面张力减小;
压力和表面张力没有关系。
注：液体(0度以上时)表面张力最弱的是酒精。
液体表面张力系数测定
液体表面张力的测定方法分静力学法和动力学法。静力学法有毛细管上升法、du Noüy 环法、Wilhelmy 盘法、旋滴法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法;动力学法有震荡射流法、毛细管波法。其中毛细管上升法和最大气泡压力法不能用来测液- 液界面张力。Wilhelmy 盘法, 最大气泡压力法, 震荡射流法, 毛细管波法可以用来测定动态表面张力。由于动力学法本身较复杂, 测试精度不高, 而先前的数据采集与处理手段都不够先进, 致使此类测定方法成功应用的实例很少。因此, 迄今为止, 实际生产中多采用静力学测定方法。
毛细管上升法
测定原理：
将一支毛细管插入液体中, 液体将沿毛细管上升, 升到一定高度后, 毛细管内外液体将达到平衡状态, 液体就不再上升了。此时, 液面对液体所施加的向上的拉力与液体向下的力相等。则表面张力：γ=ρghr/(2cosθ)
式中γ为表面张力, r 为毛细管的半径, h 为毛细管中液面上升的高度, ρ为测量液体的密度, g 为当地的重力加速度, θ为液体与管壁的接触角。
Wilhelmy 盘法
用铂片、云母片或显微镜盖玻片挂在扭力天平或链式天平上, 测定当片的底边平行面刚好接触液面时的压力, 由此得表面张力, 公式为:
式中,W 总为薄片与液面拉脱时的最大拉力,W片为薄片的重力, l 为薄片的宽度, 薄片与液体的接触的周长近似为2l, φ为薄片与液体的接触角
悬滴法
悬滴法是根据在水平面上自然形成的液滴形状计算表面张力。在一定平面上, 液滴形状与液体表面张力和密度有直接关系。由Laplace公式, 描述在任意的一点P 曲面内外压差为：
式中R1, R2 为液滴的主曲率半径; z 为以液滴顶点O 为原点, 液滴表面上P 的垂直坐标; P0 为顶点O 处的静压力。
定义：S= ds/de
式中de 为悬滴的最大直径, ds 为离顶点距离为de 处悬滴截面的直径
式中b 为液滴顶点O 处的曲率半径。此式最早是由Andreas, Hauser 和Tucker[15]提出, 若相对应与悬滴的S 值得到的1/H 为已知, 即可求出表( 界) 面张力。应用Bashforth-Adams 法, 即可算出作为S 的函数的1/H 值。因为可采用定期摄影或测量ds/de 数值随时间的变化, 悬滴法可方便地用于测定表( 界) 面张力。
滴体积法
当一滴液体从毛细管滴头滴下时, 液滴的重力与液滴的表面张力以及滴头的大小有关。Tate首先提出了表示液滴重力(mg) 的简单关系式:mg=2πrγ,实验结果表明, 实际体积比按式( 7) 式计算的体积小得多。因此Harkins 就引入了校正因子
, 则更精确的表面张力可以表示为:
其中m 为液滴的质量, V 为液滴体积, f 为校正因子, 可查表得到[16, 23] 。只要测出数滴液体的体积, 利用( 13) 式就可计算出该液体的表面张力。
最大气泡压力法
若在密度为ρ的液体中, 插入一个半径为r的毛细管, 深度为t, 经毛细管吹入一极小的气泡, 其半径恰好与毛细管半径相等。此刻, 气泡内压力最大。根据拉普拉斯公式, 气泡最大压力为：
差分最大气泡压力法
差分最大气泡压力法最早是由Sugden 于1921 年提出来的并提出计算公式, 后经过Cuny和Wolf 等的不断改进, 原理是:两个同质异径的毛细管插入被测液体中, 气
泡从毛细管中通过后到达液体中, 测量两个毛细管中气泡的最大压力p1 和p2, 表面张力是压差的函数, 计算公式为：
液体表面张力试验举例
液体的表面张力是表征液体性质的一个重要参数.测量液体的表面张力系数有多种方法，拉脱法是测量液体表面张力系数常用的方法之一.该方法的特点是，用秤量仪器直接测量液体的表面张力，测量方法直观，概念清楚.用拉脱法测量液体表面张力，对测量力的仪器要求较高，由于用拉脱法测量液体表面的张力约在1×10-3～1×10-2 N之间，因此需要有一种量程范围较?。?灵敏度高，且稳定性好的测量力的仪器.新发展的硅压阻式力敏传感器张力测定仪正好能满足测量液体表面张力的需要，它比传统的焦利秤、扭秤等灵敏度高，稳定性好，且可数字信号显示，利于计算机实时测量，为了能对各类液体的表面张力系数的不同有深刻的理解，在对水进行测量以后，再对不同浓度的酒精溶液进行测量，这样可以明显观察到表面张力系数随液体浓度的变化而变化的现象，从而对这个概念加深理解。
[实验目的]
1.用拉脱法测量室温下液体的表面张力系数
2.学习力敏传感器的定标方法
[实验原理]
测量一个已知周长的金属片从待测液体表面脱离时需要的力，求得该液体表面张力系数的实验方法称为拉脱法.若金属片为环状吊片时，考虑一级近似，可以认为脱离力为表面张力系数乘上脱离表面的周长，即
F=α·π(D1十D2 ) (1)
式中，F为脱离力，D1，D2分别为圆环的外径和内径， α为液体的表面张力系数.
硅压阻式力敏传感器由弹性梁和贴在梁上的传感器芯片组成，其中芯片由四个硅扩散电阻集成一个非平衡电桥，当外界压力作用于金属梁时，在压力作用下，电桥失去平衡，此时将有电压信号输出，输出电压大小与所加外力成正此，即
△U=KF (2)
式中， F为外力的大?。琄为硅压阻式力敏传感器的灵敏度，△U为传感器输出电压的大小。
[实验装置]
图14-1为实验装置图,其中,液体表面张力测定仪包括硅扩散电阻非平衡电桥的电源和测量电桥失去平衡时输出电压大小的数字电压表.其他装置包括铁架台,微调升降台,装有力敏传感器的固定杆,盛液体的玻璃皿和圆环形吊片,实验证明,当环的直径在3cm附近而液体和金属环接触的接触角近似为零时.运用公式(1)测量各种液体的表面张力系数的结果较为正确。
[实验内容]
一、必做部分
1、力敏传感器的定标
每个力敏传感器的灵敏度都有所不同，在实验前，应先将其定标，步骤如下：打开仪器地电源开关，将仪器预热。(2)在传感器梁端头小钩中，挂上砝码盘，调节电子组合仪上的补偿电压旋钮，使数字电压表显示为零。(3)在砝码盘上分别如0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g、3.0g等质量的砝码，记录相应这些砝码力F作用下，数字电压表的读数值U.(4)用最小二乘法作直线拟合,求出传感器灵敏度K.
2、环的测量与清洁
(1)用游标卡尺测量金属圆环的外径D1和内径D2 (关于游标卡尺的使用方法请阅实验1)
(2)环的表面状况与测量结果有很大的关系，实验前应将金属环状吊片在NaOH溶液中浸泡20-30秒，然后用净水洗净。
3、液体的表面张力系数
(1)将金属环状吊片挂在传感器的小钩上，调节升降台，将液体升至靠近环片的下沿，观察环状吊片下沿与待测液面是否平行，如果不平行，将金属环状片取下后，调节吊片上的细丝，使吊片与待测液面平行。

2、液体表面张力系数的大小与哪些因素有关在实验中主要应考虑哪些因素促使液体表面收缩的力叫做表面张力。即液体表面相邻两部分之间，单位长度内互相牵引的力。如液面被长度为L的直线分成两部分，这两部分之间的相互拉力F是垂直于直线L，并与表面相切。则(见图1)
比例系数σ就是液体的表面张力系数，它表示液体表面相邻两部分间单位长度的相互牵引力。
如果液体表面积增大ΔS，液体表面自由能增加ΔE ，则表面张力系数σ等于增加单位表面积时，外力所需作的功，也可用下式表示σ=ΔE/ΔS(见图2)
这说明，表面张力系数σ在数值上等于增加单位表面积时所增加的表面能，在等温条件下能转变为机械能的表面内能部分，在热力学中称为表面自由能。从能的角度看，表面张力系数σ就是增加单位表面时所增加的表面自由能。液体表面张力系数的性质表现为：1.液体不同表面张力系数不同。例如，密度小的，容易蒸发的液体表面张力系数小，如液氢和液氦；已熔化的金属表面张力系数则很大；2.表面张力系数随温度的升高而减?。?近似地为一线性关系；3.表面张力系数的大小还与相邻物质的化学性质有关；4.表面张力系数还与杂质有关，加入杂质可促使液体表面张力系数增大或减小。一般说来醇、酸、醛、酮等有机物质大都是表面活性物质，比水的表面张力系数小得多。例如，在钢液结晶时，加入少量的硼，就是为了促使液态金属加快结晶的速度。
毛细现象与表面张力系数
毛细现象中液体上升、下降高度。h的正负表示上升或下降。
浸润液体上升，接触角为锐角；不浸润液体下降，接触较为钝角。
上升高度h=2*表面张力系数/（液体密度*重力加速度g*液面半径R）。
上升高度h=2*表面张力系数*cos接触角/（液体密度*重力加速度g*毛细管半径r

3、液体表明张力系数与哪些因素有关影响因素：
内因：无机液体的表面张力比有机液体的表面张力大的多；
水的表面张力72.8mN/m(20℃)；
有机液体的表面张力都小于水；
含氮、氧等元素的有机液体的表面张力较大；
含F、Si的液体表面张力最?。?br />分子量大表面张力大；
水溶液：如果含有无机盐，表面张力比水大；含有有机物，表面张力比水小。
外因：温度升高表面张力减?。?br />压力和表面张力没有关系。
注：液体（0度以上时）表面张力最弱的是酒精。
系数测定：
液体表面张力的测定方法分静力学法和动力学法。静力学法有毛细管上升法、du Noüy 环法、Wilhelmy 盘法、旋滴法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法;动力学法有震荡射流法、毛细管波法。其中毛细管上升法和最大气泡压力法不能用来测液- 液界面张力。Wilhelmy 盘法, 最大气泡压力法, 震荡射流法, 毛细管波法可以用来测定动态表面张力。由于动力学法本身较复杂, 测试精度不高, 而先前的数据采集与处理手段都不够先进, 致使此类测定方法成功应用的实例很少。因此, 迄今为止, 实际生产中多采用静力学测定方法。
【液体表面张力系数与什么因素有关,液体表面张力影响因素】一、物质本性
1、极性物质的的表面张力一般大于非极性物质；
2、两种分子结构相似时，分子量越大，表面张力越大；
3、具有芳环或共轭双键的分子的表面张力一般大于饱和碳氢化合物；
4、水是常见液体中表面张力最高的约72 mN/m，一般有机液体的γ在20-50 mN/m，熔盐及液体金属表面张力最高，如Hg 486.5mN/m（20度），Fe 1880mN/m（1550度）,He最小 0.365mN/m（1K）。
二、温度
一般来说，温度升高表面张力下降。
三、压力
一般压力对液体表面张力影响不大。
密度深度
液体的温度

4、什么叫表面张力?表面张力系数与哪些因素有关表面张力是液体表面任意二相邻部分之间垂直于它们的单位长度分界线相互作用的拉力，表面张力系数与液体性质，温度，液体所含杂质，相邻物质的化学性质有关。
液体不同则表面张力系数不同，密度小的容易蒸发的液体表面张力系数小，已熔化的金属表面张力系数则很大。表面张力系数随温度的升高而减?。?表面张力系数的大小还与相邻物质的化学性质有关，表面张力系数还与杂质有关，加入杂质可促使液体表面张力系数增大或减小。
扩展资料
对于液体来说，表面层分子和内部分子的受力情况是不相同的，液体内部分密集的液体分子对它的引力远大于上方稀疏的气体分子对它的引力，最终其所受的合力垂直于液面而指向液体内部。液体表面层分子在微观不平衡力的作用下会自发向液体内部移动。
从而导致液体表面层的分子较本体稀疏。表面层分子间距增大致使相互之间呈现引力作用，导致表面层在宏观上处处存在着一种紧缩力，该力力图使液体的表面积缩小。因此表面层分子所受的不平衡力使表面层分子的微观聚集结构疏于本体，这是表面张力产生的根本原因。
而稀疏的表面层分子相互之间的微观吸引力在宏观上表现为与表面平行的紧缩力，这是表面张力产生的直接原因。表面张力系数σ是在温度T和压力p不变的情况下吉布斯自由能G对面积S的偏导数，其中，吉布斯自由能的单位是能量单位，因此表面张力系数的单位是能量/面积。
参考资料来源；百度百科–表面张力
参考资料来源；百度百科–表面张力系数
凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。
它产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如。
影响因素
内因：无机液体的表面张力比有机液体的表面张力大的多；水的表面张力72.8mN/m(20℃)；有机液体的表面张力都小于水；含氮、氧等元素的有机液体的表面张力较大；含F、Si的液体表面张力最?。环肿恿看蟊砻嬲帕Υ螅凰芤海喝绻形藁危砻嬲帕Ρ人螅缓杏谢?nbsp;，表面张力比水小。
外因：温度升高表面张力减?。谎沽捅砻嬲帕γ挥泄叵?。
注：液体（0度以上时）表面张力最弱的是酒精。
表面儿长得就是物体表面能承受的力量。这种表面张力一般都与物体的密度有关系。
表面张力就是，嗯，液体的表面是有一股张力的叫表面张力。
表面张力和面积有关系，以及和他的流体密度有关。

5、水的表面张力大小跟什么有关?水的表面张力大小与表面积大小，以及形成表面物质的种类和组成、温度、压强等有关。
f=al ， l为液面边界线长度，a为液体表面张力系数，表示单位直线两旁液面的拉力。随温度的上升而减小。表面张力是物质的特性，其大小与温度和界面两相物质的性质有关。
液体表面任意二相邻部分之间垂直于它们的单位长度分界线相互作用的拉力。表面张力的形成同处在液体表面薄层内的分子的特殊受力状态密切相关。表面张力的存在形成了一系列日常生活中可以观察到的特殊现象。
扩展资料：
表面张力,是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。通常，由于环境不同，处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。
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 ，但在表面的一个水分子却不如此。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，这种收缩力称为表面张力。
参考资料来源：百度百科-表面张力