相关表格_液体表面张力
常见液体表面张力表
常见液体表面张力表
液体表面张力是指液体表面上的分子间相互作用力，它使得液体表面具有一定的弹性和抗拉性，表现为液体表面的收缩和在表面形成一个一定的张力。
以下是一些常见液体的表面张力表：
- 水：72.8 mN/m
- 乙醇：22.3 mN/m
- 甲醇：22.6 mN/m
- 丙酮：23.5 mN/m
- 水银：485 mN/m
- 液态铅：1,580 mN/m
- 液态锡：500 mN/m
表面张力与温度、压力、溶解度等因素有关，不同液体的表面张力也有所区别。在实际应用中，人们可以通过测量液体表面张力来了解液体的性质，如液体的纯度、浓度、分子大小等。
- 1 -
不同液体之间的表面张力系数
不同液体之间的表面张力系数
标题：深入探索不同液体之间的表面张力系数
导语：表面张力是液体界面上自发形成的一种现象，它决定着液体在容器内的形状和液滴的稳定性。不同液体之间的表面张力系数差异巨大，这种差异是由分子之间的力引起的。本文将深入探索不同液体之间的表面张力系数及其影响因素，旨在帮助读者更全面、深刻地理解这一现象。
一、什么是表面张力
表面张力是指液体界面上自发形成的一种力，使得液体呈现出一种将表面缩小的趋势。表面张力决定着液体的形状和液滴的稳定性。我们可以通过在水面上洒撒一些小颗粒来观察表面张力的效应，这些颗粒会在水面上聚集成团，并呈现出一个较小的弯曲角度。
二、影响表面张力的因素
1. 分子之间的作用力：表面张力与液体分子之间的相互作用力密切相关。分子之间的吸引力越大，表面张力越高。一般来说，极性分子之间的吸引力比非极性分子之间的吸引力要强，因此极性液体的表面张力通常较高。
2. 温度：温度也会对表面张力产生影响。随着温度的升高，分子的热
运动增强，表面张力会减小。这也是为什么在冷天气里，水滴往往形成较为圆润的原因，因为此时水的表面张力较高。
3. 杂质和溶质的存在：杂质和溶质的存在会干扰液体分子之间的相互作用力，进而影响表面张力。特别是一些表面活性剂，它们可以改变液体的表面性质，使表面张力降低。
三、不同液体之间的表面张力差异
不同液体之间的表面张力系数差异巨大，这是由液体本身的化学性质决定的。以下是几种常见液体的表面张力系数（单位：N/m）：
1. 水：0.0728
2. 甲醇：0.0222
3. 乙醇：0.0212
液体表面张力实验报告
液体表面张力实验报告
【实验内容、数据表格】
1．硅压阻力敏传感器定标
力敏传感器上分别加各种质量砝码，测出相应的电压输出值，实验结果见表1。
经作图法拟合得传感器的灵敏度 mV/N。天津地区重力加速度g=9.801m/S2。
2．纯净水表面张力系数的测量
用游标卡尺测量金属圆环：外径D1= cm,内径D2= cm，调节上升架，记录环在即将拉断水柱时数字电压表读数U1，拉断时数字电压表的读数U2，结果见表2，测量6次。
在此温度下水的表面张力系数为 N/m。经查表，在T= ℃时水的表面张力系数为 N/m，百分误差为 %。【数据处理】
1．硅压阻力敏传感器定标
根据数据表格1，在坐标纸上做关于砝码质量与输出电压之间的关系，并拟合出传感器的灵敏度曲线，求出灵敏度。
此处粘贴坐标纸
计算公式：
水的表面张力系数标准值表
水的表面张力系数标准值表
以下是水的表面张力系数的标准值表：
温度（℃） | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35
----------| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | ---
表面张力系数（N/m）| 72.75 | 72.48 | 72.22 | 71.95 | 71.68 | 71.41 | 71.15 | 70.88
温度对水的表面张力系数具有本质的影响，温度的升高会降低水的表面张力系数。为了更准确地测量水的表面张力，应当根据测试水的温度选择相应的表面张力系数标准值表。
一般情况下，温度的变化会对水的表面张力系数产生重大的影响，表面张力系数会随着温度的提高而稳步下降。下面是关于水的表面张力系数随温度变化而变化的实验结果图：
<image src="../img/水的表面张力系数随温度变化而变化.png" width="400px">
从上图可以看出，水的表面张力随温度的升高而稳步下降。当水温度在0℃到35℃之间变化时，水的表面张力标准值在72.75N/m变化到70.88N/m 之间。
因此，当测量水的表面张力系数时，应当根据当前的温度来参照该水的表面张力系数标准值表，以便更准确地测量水的表面张力系数。
物理化学实验大学-液体表面张力的测定(表格)
各浓度的吸附量Г /mol·m-2*10^6 0 5.0435 5.6313 6.0607
3.4265 4.2832 5.1398 6.8530 8.5663
8.8411 7.6022 4.2657 2.3913 0.9244
(表格)
各浓度的吸附量Г /mol·m-2*10^6 0 5.0435 5.6313 6.0607 8.8411 7.6022 4.2657 2.3913 0.9244
物理化学实验大学-液体表面张力的测定(表格) 液体表面张力的测定 实验环境 实验温度t/℃ 大气压p/Pa 文献值 纯乙醇密度(20℃)/g·cm-3 摩尔质量/g·mol 蒸馏水表面张力γ /N·m-1 19.6℃ 101kPa
0.7893 46.07 0.07275
计算值 毛细管半径r/mm 物质的量浓度c/mol·L-1 0 0.8566 1.7133 2.5699 3.4265 4.2832 5.1398 6.8530 8.5663 0.2235 溶液表面张力γ /N·m-1 0.07275 0.05766 0.04820 0.04395 0.03836 0.03319 0.03096 0.02850 0.02805 各点曲线斜率m -0.01762 -0.01433 -0.008 -0.00574 -0.00628 -0.00432 -0.00202 -8.49E-04 -2.63E-04
液体表面张力系数
液体表面张力系数
液体表面张力系数是液体分子之间的吸引力和表面分子的吸引力之间的平衡力大小的度量。液体表面张力系数通常用符号σ表示，单位是N/m（牛顿/米）。
液体表面张力系数越大，表示液体分子之间的吸引力越强，液体表面的膜就越难破裂；反之，液体表面张力系数越小，表示液体分子之间的吸引力越弱，液体表面的膜就越容易破裂。
液体表面张力系数的大小取决于液体的种类、温度和压力等因素。不同液体的表面张力系数可以通过实验测量获得。例如，水的表面张力系数约为0.073 N/m，丙酮的表面张力系数约为0.024 N/m。
液体表面张力的决定因素是液体内部分子之间的相互作用力，包括分子间的范德华力、氢键和离子键等。因此，液体表面张力系数与液体的化学性质和分子结构密切相关。同时，温度的升高和压力的增加都会导致液体表面张力系数的降低。
测量表面张力系数
滴重法测定液体的表面张力
原理：当液体在滴重计(滴重计市售商品名屈氏粘力管)口悬挂尚未下滴时： 2r mg πσ=
r ：若液体润湿毛细管时为外半径，若不润湿时应使用内半径。 σ: 液体的表面张力。 m ：液滴质量(一滴液体)。
g ；重力加速度，当采用厘米.克.秒制时为 981cm ／S 2
但从实际观察可知，测量时液滴并未全部落下，有部分收缩回去，故需对上式进行校正：
2'r f m g πσ=
m ’为滴下的每滴液体质量(用分析天平称量)。
f 称为哈金斯校正因子，它是r ／v 1/3
的函数；v 是每滴液体的体积；可由每滴液体的质
量除液体密度得到。在上式中r 和f 是未知数，可采用已知表面张力的液体（如蒸馏水）做实验，采用迭代法得到：
设每滴水质量为m ’，体积为v ；先用游标卡尺量出滴重计管端的外直径D ；可得半
径r 0；用r 0作初值；求得r 0/ v 1/3
；查哈金斯校正因子表（插值法）得f 1；用水的表面
张力σ和f 1代入12'r f m g πσ=；求的第一次迭代结果r 1；再由r 1/ v 1/3
查表得f 2 ；再代
入：
22'r f m g πσ=求得第二次迭代值r 2，同法再由r 2/ v 1/3
代入查表求f 3 ，这样反复迭代
直至相邻两次迭代值的相对误差：┃（r i-1-r i ）/ r i ┃≤eps （eps 表示所需精度，如1‰）这时的r 就是要求的结果，记录贴在滴重管上的标签上，半径就标定好了。 求得半径r 后，对待测液体只要测得每滴样品重和密度，就可由r/ v 1/3查表得f ；由：
不同温度下水的表面张力
附表一
不同温度下水的表面张力
用origin 作σ~t 曲线图得以下图：
σ/10-3N ·m -1
t℃
由上图能够看出水的表面张力与温度呈负相关，且近似为线性关系，即温度越高，水的表面张力越小。
表面张力是指液体作用于单位长度分界限的张力。通常说的表面张力事实上指的是界面张力，因为这种张力是在相的界面上发生的行为。物质表面层分子与内部份子周围的状况不同，内部份子所受临近相同分子的作使劲是对称的，各方向的力彼此抵消；但表面层分子，一方面受到本相内分子的作用，另一方面受到性质不同的另一相分子的作用。由于两相分子性质不同，液体表面层里分子受力的球对称性受到破坏而受到指向液体内部的合力作用。因此，若是把一个分子从内部移到表面或增大表面积时，就必需克服体系内部份子之间的吸引力而对体系作功，称为表面功。在恒温、恒压和组成恒按时，有
-dW ’=σdA (1)
式中，W ’为表面功（J ）；σ为表面张力（N ）；A 为表面积（m 2
）.
在恒温恒压下，吉布斯自由能ΔG=-ΔW ’，那么ΔG=σΔA ，因此（1）式可变成
σ=（аG/аA ）T,P (2)
此式为温度、压强一按时，表面张力的经常使用概念式。T ，P 表示在恒温恒压下。 依照（2）式及热力学的大体公式，可取得：
(аσ/аT ）A,V =-(аS/аA)T,V (3) (аσ/аT) A,P =-(аS/аA)T,P (4) 式中，S 为表面熵，V 为体积。将（3）、（4）两式两边都乘以T ，那么有：
-T （аσ/аT ）=（T*dS/dA ） (5)
拉托法测液体表面张力学年论文
测定液体表面张力系数
【摘要】
液体跟气体接触的界面存在一个薄层，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分子间距大，分子间的相互作用表现为引力。这种引力使液体表面自然收缩，犹如张紧的弹簧薄膜。由液体表面收缩而产生的沿着切线方向的力称为表面张力。正是因为这种张力的存在，才使得有些小昆虫能够无拘无束地在水面上行走自如。
液体表面张力是液体的一个重要物理性质, 它在工农业生产、医学、物理化学等领域的科学研究和日常生活中有着重要的应用。如工业技术中的浮选技术和液体输送技术、化工生产中液体的传输过程、药物制备过程及生物工程研究领域中关于动、植物体内液体的运动与平衡等。在工农业生产活动中, 液体表面张力有时是不利的。例如, 在农作物喷灌和叶面施肥时, 如果温度太低, 液体在农作物叶面上收缩成球型影响叶面对液体的吸收, 因此考虑在适当的温度条件下作业, 以减小液体的表面张力的大小。
液体的许多现象与表面张力有关，例如润湿现象、毛细管现象及泡沫的形成等。在工业生产和科学研究中，常常要涉及到液体特有的性质和现象，比如问题。因此，了解液体表面性质和现象，掌握测定液体表面张力系数的方法是具有重要实际意义的。
测定液体表面张力的方法很多，常用的有拉脱法、毛细管升高法、液滴高度法、最大气泡压力法、U形管法等。本实验采用拉脱法测量，它属于一种直接测定方法。
【关键字】
液体表面张力拉托法拉脱力
【结构】
第一部分测定液体表面张力系数实验
第二部分测定液体表面张力系数实验数据记录及处理
第三部分测定液体表面张力系数实验注意事项
液体表面张力的测定
液体表面张力的测定
摘要
表面张力是影响多相体系的相间传质和反应的关键因素之一，是物理学和物理化学中重要的研究对象 是重要的液体物理性质。在实际生产中，液体的表面张力对于泡沫分离、蒸馏、萃取、乳化、吸附、润湿等过程存在重要影响。常见的液体表面张力的测定方法包括毛细管上升法、Wilhelmy 盘法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法,拉脱法等，这些不同原理的测定液体表面张力的方法各有优缺点，本文将着重以最大气泡压力法和拉脱法建立模型测定液体的表面张力。表面张力的测量方法可以分为静态法和动态法，最大气泡压力法和拉脱法都是动态测定表面张力的方法，拉脱法模型是物理学中常用的一种简便方法，操作简单易行但误差较大，最大气泡压力法模型所测量涉及的也是对象的静止表面，其本质仍属于平衡方法，不过在临界点时发生的表面扩张是动态的，相对而言，最大气泡压力法模型更能准确的反映液体的表面张力。
在拉脱法模型中，我们需要解决的问题相对简单，在实验中，由于U 形丝不仅本身体较小重量轻，而且在拉脱过程中U 形丝的重力和浮力总是方向相反，大小相等而互相抵消，于是，在缓慢的拉脱U 形丝刚好是水膜破裂的瞬间，焦利氏秤所受的拉力可以粗略的认为是液体表面张力的2倍，而表面张力力和该液体的表面张力系数以及U 形丝的长度成正比，整个实验中需要的数据是有一个力，但力并不能直接测出，需要先用已知重量的砝码标定焦利氏秤的的K 值，然后再进行测量，将力转化为长度。这个模型的特点是数据简单，操作简便，很易得到结果。在16.0℃下通过该模型得到的乙醇液体的表面张力为10800.0-⋅m N 。
《液体表面张力系数》物理实验报告(有数据)
液体表面张力系数的测定
一、实验目的
1. 理解液体表面张力系数及其测定方法；
2. 用拉脱法测定室温下液体的表面张力系数；
3. 了解力敏传感器的特性，学会传感器标定的方法。
二、实验原理
液体分子之间存在相互作用力，称为分子力。液体内部每一个分子周围都被同类的其他分子包围，它所受到的周围分子的作用，合力为零。而液体的表面层（其厚度等于分子的作用半径，约cm 810-左右）内的分子所处的环境跟液体内部的分子缺少了一半和它吸引的分子。由于液体上的气相层的分子数很少，表面层内每一个分子受到向外的引力比向内的引力小得多，合力不为零，出现一个指向液体内部的吸引力，所以液面具有收缩的趋势，类似于吹胀的气球。这种液体表面的张力作用，被称为表面张力。
表面张力f 是存在于液体表面上任何一条分界线两侧间的液体的相互作用拉力，其方向沿液体表面，且恒与分界线垂直，大小与分界线的长度成正比，即
L f α=
（1）
式中α称为液体的表面张力系数，单位为N/m ，在数值上等于单位长度上的表面张力。试验证明，表面张力系数的大小与液体的温度、纯度、种类和它上方的气体成分有关。温度越高，液体中所含杂质越多，则表面张力系数越小。
将内径为D 1、外径为D 2的金属环水平吊起悬挂在测力计上，然后把它部分浸入待测液体中。当缓慢地向上拉起金属环时，金属环就会带起一个与液体相连的液环。由于表面张力的作用，测力计的拉力逐渐达到最大值F （超过此值，液环即破裂），则F 应当是金属环重力G 与液环拉引金属环的表面张力f 之和，即
f G F +=
（2）
液体的表面张力
图3-4-1
§3．4 液体的表面张力
3．4．1、表面张力和表面张力系数
液体下厚度为分子作用半径的一层液体，叫做液体的表面层。表面层内的
分子，一方面受到液体内部分子的作用，另一方面受到气体分子的作用，由于
这两个作用力的不同，使液体表面层的分子分布比液体内部的分子分布稀疏，
分子的平均间距较大，所以表面层内液体分子的作用力主要表现为引力，正是
分子间的这种引力作用，使表面层具有收缩的趋势。
液体表面的各部分相互吸引的力称为表面张力，表面张力的方向与液面相
切，作用在任何一部分液面上的表面张力总是与这部分液面的分界线垂直。
表面张力的大小与所研究液面和其他部分的分界线长度L 成正比，因此可
写成
L
f σ=式中称为表面张力系数，在国际单位制中，其单位是
σN/m ，表面张力系数的数值与液体的种类和温度有关。
σ3．4．2表面能
我们再从能量角度研究张力现象，由于液面有自动收
缩的趋势，所以增大液体表面积需要克服表面张力做功，由图3-4-1可以看出，
设想使AB 边向右移动距离△x ，则此过程中外界克服表面张力所做的功为
S
x AB x f x F W ∆=∆⋅=∆=∆=σσ22外式中△S 表示AB 边移动△x 时液膜的两个表面所增加的总面积。若去掉外
力，AB 边会向左运动，消耗表面自由能而转化为机械能，所以表面自由能相当
于势能，凡势能都有减小的趋势，而，所以液体表面具有收缩的趋势，例
S E ∞
如体积相同的物体以球体的表面积最小，所以若无其他作用力的影响，液滴等
均应为球体。
例 将端点相连的三根细线掷在水面上，如图3-4-2所示，其中1、2线各
液体的表面张力
图3-4-1
§3．4 液体的表面张力
3．4．1、表面张力和表面张力系数
液体下厚度为分子作用半径的一层液体，叫做液体的表面层。表面层内的分子，一方面受到液体内部分子的作用，另一方面受到气体分子的作用，由于这两个作用力的不同，使液体表面层的分子分布比液体内部的分子分布稀疏，分子的平均间距较大，所以表面层内液体分子的作用力主要表现为引力，正是分子间的这种引力作用，使表面层具有收缩的趋势。
液体表面的各部分相互吸引的力称为表面张力，表面张力的方向与液面相切，作用在任何一部分液面上的表面张力总是与这部分液面的分界线垂直。
表面张力的大小与所研究液面和其他部分的分界线长度L 成正比，因此可写成
L f σ=
式中称为表面张力系数，在国际单位制中，其单位是N/m ，表面张力系数的数值与液体的种类和温度有关。
3．4．2表面能
我们再从能量角度研究张力现象，由于液面有自动收
缩的趋势，所以增大液体表面积需要克服表面张力做功，由图3-4-1可以看出，设想使AB 边向右移动距离△x ，则此过程中外界克服表面张力所做的功为
S x AB x f x F W ∆=∆⋅=∆=∆=σσ22外
式中△S 表示AB 边移动△x 时液膜的两个表面所增加的总面积。若去掉外力，AB 边会向左运动，消耗表面自由能而转化为机械能，所以表面自由能相当于势能，凡势能都有减小的趋势，而S E ∞，所以液体表面具有收缩的趋势，例如体
积相同的物体以球体的表面积最小，所以若无其他作用力的影响，液滴等均应为球体。
例 将端点相连的三根细线掷在水面上，如图3-4-2所示，其中1、2线各长1.5cm ，3线长1cm ，若在图中A 点滴下某种杂质，使表面张力系数减小到原来的0.4，求每根线的张力。然后又把该杂质滴在B 点，求每根线的张力：已知水的面表张力系数α=0.07N/m 。
液体表面张力系数的测定实验报告
属环时，表面张力系数的具体表达式)。
2
如果将一洁净的圆筒形吊环浸入液体中，然后缓慢地提起吊环，圆
筒形吊环将带起一层液膜。使液面收缩的表面张力 f 沿液面的切线
方向，外角 称为湿润角(或接触角)。当继续提起圆筒形吊环时，
实验10 表面张力
实验10 液体表面张力系数的测定
液体内部每一个分子四周都被液体其他分子包围，它所受到的周围分子作用力的合力为零。液面上方是分子数密度比液体少得多的气相层，因此气相层下方液体表面层（厚度约为分子力作用半径）内分子所处的环境跟液体内部的分子不同，表面层内每一个分子所受的向上的引力比向下的引力小而使合力不为零，如图1所示。这个合力垂直于液面并指向液体内部，使表面分子有从液面挤人液体内部的倾向。从宏观上来看，这就使液体表面有收缩的趋势，即液体表面好像是一张被拉紧的橡皮薄膜。我们把这种沿着液体表面，使液面收缩的力称为表面张力。表面张力的存在使液面产生许多特有现象，如润湿现象、毛细现象、水面波的传播等。这些现象在工业、农业和日常生活中有很多应用。
测定液体表面张力的方法很多，本实验只介绍其中的拉脱法。
【实验目的】
（1）掌握用焦利秤测量力的原理和方法。
（2）了解液体表面的性质，测定液体的表面张力系数。
【实验原理】
在液体中浸入π形金属丝框，然后将π形金属丝框轻轻地提起。对润湿液体而言，靠近π形金属丝框的液面将呈现如图2 所示的形状，π形金属丝框与液面的接触线上由于液面收缩而产生的表面张力沿液面的切线方向，该方向与π形金
属丝框侧面的夹角φ称为接触角（或润湿角），当用外力F 缓缓向上拉π形金属丝框时，接触角逐渐减小而趋于零。设液膜的表面张力为 f ，在液膜破裂前
f m
g F += （1）
其中m 为π形金属丝框和π形金属丝框上所粘附的液体的总质量，g 为重力加速度。表面张力
f 与液膜表面的周界长（即接触线长）成正比，设π形金属丝框的金属丝的直径为d ，π形金属丝框外侧的宽度为l ，接触线的总长度约为2( l ＋d )，因此
液体表面张力系数的测定
实验十六液体表面张力系数的测定实验目的：
1．学会用拉脱法测定液体的表面张力系数；
2．了解焦利氏秤的构造和使用方法；
3．通过实验加深对液体表面现象的认识。
实验仪器：
焦利秤、
形金属丝、砝码、镊子、玻璃皿、温度计、游标卡尺
实验原理：
液体表面层（其厚度等于分子的作用半径，约
10m）内的分子所处的环境跟液
体内部的分子是不同的。在液体内部，每个分子四周都被同类的其他分子所包围，它所受到的周围分子的作用力的合力为零。由于液体上方的气相层的分子
数很少，表面层内每一个分子受到的向上的引力比向下的引力小，合力不为零，这个合力垂直于液面并指向液体内部，如图
16-1所示，所以分子有从液面挤入
液体内部的倾向，并使液体表面自然收缩，直到处于动态平衡，即在同一时间内脱离液面挤入液体内部的分子数和因热运动而到达液面的分子数相等时为止。
图16-1
液体表面层和内部分子受力示意图
将一表面洁净的金属丝框竖直地浸入水中，使其底边保持水平，然后轻轻提起，则其附近的液面将呈现出如图16-2所示的形状，即丝框上挂有一层水膜。水膜的两个表面沿着切线方向有作用力f，称为表面张力，φ为接触角，当缓缓
拉出金属丝框时，接触角φ逐渐减小而趋向于零。这时表面张力f 垂直向下，其大小与金属丝框水平段的长度l 成正比，故有
式中，比例系数称为表面张力系数，它在数值上等于单位长度上的表面张力。在国际单位制中，
的单位为N ·m 。表面张力系数
与液体的种类、纯度、温度和
它上方的气体成分有关。实验表明，液体的温度越高，值越小；所含杂质越
多，
值也越小。因此，在测定
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实验数据和记录
1．传感器灵敏度的测量
经最小二乘法拟合得K=______mv/N，拟合的线性相关系数r＝_______ 2．水的表面张力系数的测量
金属环外径D1=_______cm，内径D2= _______cm
水的温度：θ=________℃
α
不同浓度的洗洁精溶液的表面张力系数的测量：
表3
表4
选做部分
测出其他待测液体，如酒精、乙醚、丙酮等在不同浓度时的表面张力系数。表格参照表3和表4。