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物質的形態之液晶和液體【表麵張力】

來源:中學物理知識傳播者 瀏覽 55 次 發布時間:2022-06-06

凯发K8国际手机网页都知道物體有三種形態,那就是固態液態氣態,但是隨著科技的發展,人們在固體和液體之間發現了另一種形態,那就是液晶。液晶就是流動的晶體,它的形狀取決於容器的形狀,它的最大特性是各項異性,這個性質和單晶體是一樣的。大家關於液晶了解這麽多就可以了。


接下來凯发K8国际手机网页主要看一下液體的相關知識。液體沒有確定的形狀,受容器影響。但它的體積在壓力及溫度不變的環境下,是固定不變的。此外,液體對容器施加壓力和其他物態一樣,即對容器的邊施加大小不等的壓力。


和固態不同,液體分子間的距離較遠,分子運動也較劇烈,分子間的吸引力較小,以致在實際上它對切力和拉力幾乎毫無抵抗能力,而隻能抵抗它對壓縮的力量。這也就是說,在壓力的作用下,液體可以達到平衡狀態。而在拉力或切力等的作用下,則液體極易變形。正是由於液體顯示了固體沒有而氣體有的“易流動性”。因此,氣體和液體統稱為流體。這方麵內容大家了解即可。


液體和氣體的分界處或兩種不能混合的液體之間的界麵處,由於分子之間的吸引力,液體會產生使表麵盡可能縮小的力,這個力稱為“表麵張力”。



表麵張力是分子力的宏觀表現,凯发K8国际手机网页以上圖的AB兩個分子做一說明。假設A是液體內部的分子,那麽,由於它的周圍全是液體分子,所以從大量統計的角度看,它受的合力,凯发K8国际手机网页可以認為零,而B在液體和氣體的接觸麵上,它左右兩側,凯发K8国际手机网页可以認為是對稱的,也就是說合力為零但是上下兩側很明顯是下麵的水分子較多,(為什麽是上麵的少呢?是因為水蒸發變成氣體積增大,體積增大就意味著分子之間的距離增大,所以此時表麵的水分子之間的作用力應該顯示為引力),也可以從另一個角度說,上下兩側水分子的密度不一樣,所以合力是向下的。所以,不管從宏觀還是從微觀的角度來看,液體和氣體的分界麵,液體就會有一個收縮的趨勢,也就是說變成球的趨勢。清晨凝聚在葉片上的水滴懸而不落就是表麵張力或者分子之間的力大於重力造成的,所以與是不是在葉片沒有關係,從而也就解釋了太空中的水滴就是一個球的原因。沒有接觸的東西,他也不會落,落不落是要看表麵張力或者分子之間的力與重力的大小之比。


接下來凯发K8国际手机网页看一下,水黽或者繡花針為什麽能站在水麵上?很顯然不是浮力的作用,如果有福利的話,必須要有排開水的體積。



之所以能站住就是由於表麵張力的作用。怎麽理解呢?那就是表麵張力的方向是平行於分界麵,垂直於分界線。什麽意思呢?凯发K8国际手机网页如果假設分界麵是一個長方形那麽表麵張力的方向肯定是在長方形內所以它是平行於分界麵,為什麽是垂直於分界線呢?這個凯发K8国际手机网页可以從微觀角度來看,如果在長方形任意畫一條線,那麽,這條線兩側的分子之間的分子力肯定是垂直於這條線,也就是說,垂直於分界線。在具體上麵這個事例來說,表麵張力就相當於一塊手帕,如果一塊手帕懸浮在空中,那麽一個物體放到這個手帕上,他肯定就會陷進去了,而如果凯发K8国际手机网页有表麵張力,也就是說,相當於凯发K8国际手机网页用手把這塊手帕拉平,那麽這個物體肯定就停留在手帕的表麵了。你明白了嗎?