液体表面张力系数影响因数
表面张力及影响因素
生物医学
在生物医学领域，表面张力可用于研究生物膜的结构和功能，以及细胞与 表面的相互作用。
在医疗器械的设计中，表面张力可影响医疗器械的润湿性和生物相容性， 从而影响医疗器械的使用效果和安全性。
在药物传递系统中，表面张力可影响药物的释放和吸收，从而影响药物的 疗效和副作用。
表面张力的大小反映了液体的湿润性，即液体的粘附力、 抗拉力和抗压力等性质。
表面张力还与液体的蒸气压、气液界面传质、界面电场等 性质密切相关，在化学、物理、工程等领域有广泛应用。
02
CHAPTER
表面张力影响因素
温度
温度对表面张力的影响
随着温度的升高，大部分液体的表面张力会减小，但有些液体的表面张力会先 减小后增大。
成、分离、纯化等方面的应用。
03
探索表面张力在生物医学领域的应用
未来可以探索表面张力在生物医学领域的应用，例如表面张力在细胞生
长、药物传递等方面的作用，为生物医学研究提供新的思路和方法。
THANKS
谢谢
表面张力与界面现象、物质性质、生 物医学等领域密切相关，因此具有广 泛的应用前景。
研究难点
表面张力与界面现象的复 杂性
表面张力与界面现象密切相关，但界面现象 的复杂性使得研究表面张力变得困难。
实验测量技术的局限性
目前实验测量表面张力的方法存在误差较大、测量 精度不高等问题，需要发展更精确的测量技术。
环境科学
01
在环境科学领域，表面张力可 用于研究水体表面的蒸发和凝 结过程，以及污染物在表面的 吸附和扩散等。
02
在水处理技术中，表面张力可 用于改善水的润湿性和分离效 果，从而提高水处理的效率和 效果。
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：0.07282. 甲醇：0.02223. 乙醇：0.02124. 丙酮：0.02175. 水银：0.465从上述数据可以看出，水银的表面张力系数远远高于其他液体，这是因为水银是一种金属，具有比较强的分子间相互作用力。
四、不同液体之间的表面张力影响实际应用不同液体之间的表面张力差异直接影响到实际应用中的一些现象和现象。
以下是一些例子：1. 水滴形状：不同液体的表面张力决定了水滴的形状。
大学物理实验表面张力系数测定讲解
实验后的讨论以及涉想
结论: (1) 在纯净水中加入某些物质（ 如表二盐\表三糖）可以增大其表面张 力系数。
(2) 盐水溶液的表面张力系数高 于纯净水的表面张力系数
（3）盐水溶液的表面张力系数 与其浓度有关，并随浓度的增加而增加 。（表四五六）
金属环下沿，观察金属环下沿与待测液面是否平行。如果不平行，将 金属环取下，调节环片上的细丝，使之与液面平行（偏差增加1度， 测量误差将增加0.5%）； （2）调节容器下的升降台，使环片下沿全部浸入待测液体中，然后反 向匀速下降升降台，使金属环片与液面间形成一个环状液膜。继续下 降液面，观察电压表读数，测量出液膜拉断前瞬间和拉断后电压值 U1、U2记录在表格中； （3）重复测量U1、U2各6次； （4）将数据带入液体表面张力系数公式，求出待测液体在某温度下的 表面张力系数，并对结果做出评价；
?引言在液体的表面以下厚度约为分子半径作用的区间称为表在液体的表面以下厚度约为分子半径作用的区间称为表面层表面层分子比液体内部分子具有较大的位能在表面层内分子的内能称为液体的表面能
液体表面张力系数的测定
组长：姚飞 1191338 组员：顾佳丽 董佳荣 朱侨
【摘要】 在阐述液体表面张力现象的基础上，分析了液体表面张
3、整理仪器；
数据记录
数据记录
数据记录
数据记录
数据记录
数据记录
数据处理
数据处理
1、液体表面张力系数：
2、拉脱法测量液体表面张力系数：
3、力敏传感器测量拉力的原理：
4、表面张力的测量与公式推导：
4、表面张力的测量与ຫໍສະໝຸດ 式推导：4、表面张力的测量与公式推导：
实验注意事项
本次试验中我们先是测定了盐水的表面张力系数,我们注意到外因素界对实验的影响：1.桌面要保证稳 流动影响定,焦利称底座保证水平,无特殊气体影响,从而保证弹簧工作的自然性;2. ∏形金属丝框不能做的 很长(太长则难于平衡),使得被拉起的液膜和金属丝框重量相对表面张力过大,测量弹簧形变量偏小,误差难 以避免;金属丝框对支点分布不对称,在拉液膜时易呈歪斜状态,同样造成误差;另外∏金属丝框下拉长度太 小,对拉液膜的过程也有着显著影响,使得表面张力大小不能与下拉长度成简单正比,形成误差;3.金属丝框 拉起时要保持水平,不能倾斜,而且动作要慢,要轻柔.不要使液膜过早破裂. 然后我们又使用控制变量法:1.改 变液体,测量了盐水的表面张力系张力数，2.改变金属丝类型，用金属丝圆环代替∏形金属丝框测量盐水 和糖水的表面张力系数，3.我们通过使用肥皂水,破坏了纯水的表面张力,测量了相应的液体表面张力系数 。最后，我们对试验数据进行了精细的分析，计算出表面张力系数的不确定度和相对误差，得出的结果 基本符合物理规律。试验中还要注意以下事项:1.测量表面张力时，动作要慢，还要防止仪器受增振动。2 实验时要注意保护弹簧使其不受折损，不要随意拉长或挂重物，要轻拿轻放，切忌用力拉。3.∏型金属丝 框和烧杯中的水必须保持洁净，不要用手触摸烧杯内侧和∏型金属丝，也不要用手触及水面。
液体表面张力系数的研究
液体表面张力系数的研究摘要：液体由于表面张力的作用而具有自发收缩成球状的趋势。
表面张力的大小,可用表面张力系数来描述。
本文对影响表面张力系数的因素进行了概述。
关键词：表面张力；表面张力系数；影响因素Abstract:Liquid as the role of surface tension into the ball with the trend of spontaneous contraction. The value of the surface tension can be described by the surface tension coefficient. In this paper, the factors affecting the surface tension coefficient are outlined.Keywords: surface tension,surface tension coefficient, influence factors引言英国物理学家托玛斯·杨自1805年第一次明确提出了表面张力之后，在两个多世纪的漫长发月中，许多科学家研究了表面张力的问题，表面张力在物理学中是一个很特殊的问题，而且表面张力还涉及到化学和医学领域，当前有关表面张力的研究是多方面的。
研究内容有物理前沿中的问题，也有和日常生活经验相关的问题[1]。
而表面张力的大小又取决于表面张力系数[2]，所以对表面张力系数的理论和实验问题的研究是非常重要的。
表面张力是液体表面的重要特性，它类似于固体内部的拉伸应力，这种应力存在于极薄的表面层内。
是液体表层内分子力作用的结果。
影响表面张力系数的因素主要有二[ 3 - 4 ]:一是温度,温度越高表面张力系数越小;二是在液体中加入杂质可显著改变表面张力系数。
本文对影响表面张力系数的因素进行了概述。
1、液体表面张力的概念液体分子间隙较气体的小，分子相互作用较气体的强，宏观上和固体相似不易压缩;液体分子运动较固体自由，宏观上和气体相似具有流动性，因液体的分子聚集状态不同于固体和气体，就表现出许多宏观性质:表面张力现象，液体对固体的润湿和不润湿现象，弯曲液面内外压强差，毛细现象，溶解、扩散、渗透现象等。
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摘要：一、表面张力系数的定义二、液体表面张力系数的计算方法三、液体表面张力系数的影响因素四、不同液体之间的表面张力系数比较五、表面张力系数在实际应用中的重要性正文：一、表面张力系数的定义液体表面张力系数（Surface Tension Coefficient）是一个重要的物理参数，它描述了液体分子之间在界面上的相互作用力。
简单来说，表面张力系数反映了液体分子之间的吸引力，这种吸引力使得液体表面尽量减小到最低的能量状态。
二、液体表面张力系数的计算方法液体表面张力系数的计算方法是基于吉布斯自由能的公式，通常表示为：γ= (1/2) * Σ * (γi * ni)其中，γ是表面张力系数，γi 是组分i 的表面张力系数，ni 是组分i 的摩尔分数。
三、液体表面张力系数的影响因素液体表面张力系数受到多种因素的影响，包括液体的成分、纯度、温度和压强等。
通常情况下，液体的成分和纯度对其表面张力系数的影响最为显著。
此外，温度和压强也会对表面张力系数产生影响，一般而言，温度越高，表面张力系数越小；压强越大，表面张力系数越大。
四、不同液体之间的表面张力系数比较不同类型的液体具有不同的表面张力系数。
例如，水的表面张力系数约为72 mN/m，而油的表面张力系数通常在20-60 mN/m之间。
此外，表面张力系数还与液体的性质和用途密切相关。
例如，洗涤剂的表面张力系数要小于水，以便能够有效地去除油污。
五、表面张力系数在实际应用中的重要性表面张力系数在实际应用中具有很高的重要性。
例如，在油水分离、乳液制备、洗涤剂配方设计等领域，都需要充分考虑表面张力系数的影响。
此外，表面张力系数还对生物膜的形成、细胞的生长和分裂等生物过程具有重要的意义。
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。
液滴表面张力影响因素分析
液滴表面张力影响因素分析液滴表面张力是指液体在界面上所表现出的一种能量状态，也可以理解为液体分子与外界分子之间的相互作用力。
液滴表面张力的大小会影响液滴的形态和性质，因此对于许多领域的研究和应用都具有重要意义。
本文将对液滴表面张力的影响因素进行分析，以便更好地理解液滴行为及其应用。
液滴表面张力的影响因素有很多，主要可以分为液体性质和外部条件两个方面。
首先，液体的性质对表面张力有重要影响。
液体的分子结构、化学成分和温度等都会对表面张力产生影响。
具体而言，液体分子之间的相互作用力越强，表面张力也会越大。
例如，具有较大分子量的液体往往具有较高的表面张力。
此外，液体分子之间的极性也会影响表面张力。
极性较大的液体往往有较低的表面张力，因为在极性分子之间形成氢键等强相互作用力。
此外，温度的变化也会引起液体的表面张力变化。
一般来说，随着温度升高，液体的表面张力会降低。
其次，外部条件也会对液滴表面张力产生影响。
外部条件包括压力、环境溶质浓度和表面外力等。
首先是压力的影响。
当液滴受到外部压力时，其表面张力会增大。
这是因为外部压力会使液滴表面的液体分子更加紧密地排列，从而增强表面张力。
其次是溶质浓度的影响。
当液滴存在于溶液中时，溶液中的溶质也会对液滴表面张力产生影响。
一般情况下，当溶液中溶质浓度增加时，液滴的表面张力会降低。
最后是表面外力的影响。
外界对液滴施加的力量也会影响液滴表面张力的大小。
特别是当施加的力量超过液滴的表面张力时，液滴会破裂或形成尖峰。
除了上述主要因素之外，液滴表面弯曲、表面活性剂的存在以及表面形态等也可能对表面张力产生一定的影响。
表面弯曲是指液滴表面的曲率变化情况。
液滴曲率的变化会影响表面张力的大小，具体表现为在凸曲面上增大，在凹曲面上减小。
表面活性剂的存在也会对液滴表面张力产生显著影响。
表面活性剂通过降低液体分子之间的相互作用力，从而降低液滴的表面张力。
而液滴的表面形态，例如平坦、球形或尖峰状等，也会影响液滴表面张力的大小。
液体表面张力影响因素 液体表面张力有关因素
液体表面张力影响因素液体表面张力有关因素凡作用于液体表面，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。
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。
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摘要：一、表面张力系数的基本概念二、不同液体之间的表面张力系数比较1.极性液体2.非极性液体3.混合液体三、表面张力系数在日常生活中的应用四、提高液体表面张力系数的方法五、总结正文：表面张力是液体分子间相互作用的结果，它影响着液体的性质和行为。
不同液体之间的表面张力系数有显著差异，这些差异主要由液体的极性性质决定。
一、表面张力系数的基本概念表面张力系数是衡量液体表面张力的物理量，通常用符号γ表示。
表面张力系数γ越大，液体表面越紧张，液滴形状越尖峭。
相反，γ越小，液体表面越松弛，液滴形状越圆润。
二、不同液体之间的表面张力系数比较1.极性液体极性液体分子间存在较强的静电相互作用，使得表面张力系数较大。
例如，水是一种极性液体，其表面张力系数约为72.8 mN/m。
由于表面张力的存在，水滴呈现出尖峭的形状。
2.非极性液体非极性液体分子间相互作用较弱，表面张力系数较小。
例如，石油醚和汽油等非极性液体，其表面张力系数仅在1-2 mN/m左右。
非极性液体滴落时，形状较为圆润。
3.混合液体混合液体由不同极性的液体组成，其表面张力系数介于两种纯液体之间。
例如，将水和酒精混合，得到的混合液体表面张力系数会低于纯水的表面张力系数，使得混合液体更容易铺展。
三、表面张力系数在日常生活中的应用表面张力系数在日常生活和工业领域中具有广泛的应用。
例如：1.乳液制备：在化妆品、涂料等行业，通过添加表面活性剂降低液体之间的表面张力，使不同液体混合均匀，形成稳定的乳液。
2.油水分离：在环保、石油开采等领域，利用表面活性剂提高水相表面张力，促进油水分离，实现环保目标。
3.液体输送：在化工、医药等领域，通过降低液体表面张力，提高液体在管道、设备中的输送效率。
四、提高液体表面张力系数的方法1.添加表面活性剂：表面活性剂能降低液体表面张力，提高液体表面张力系数。
2.调整液体组成：改变液体的极性，可以影响表面张力系数。
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1. 引言表面张力是液体分子之间相互作用的结果，它是液体分子表面处所受的内聚力导致的液体表面趋于缩小的性质。
表面张力系数是衡量表面张力大小的物理量，它代表了单位长度表面的内聚力。
不同液体之间的表面张力系数的研究对于理解液体的性质、界面现象以及应用于材料科学、化学工程等领域具有重要意义。
本文将从表面张力的概念、表面张力系数的定义和测量方法入手，探讨不同液体之间的表面张力系数的差异及其影响因素，并介绍一些应用于实际生活中的例子。
2. 表面张力的概念表面张力是液体分子之间相互作用的结果，液体的表面处所受的内聚力导致液体表面趋于缩小的性质。
表面张力使液体表面呈现出一种薄膜状的状态，形成液体表面的边界。
表面张力的大小决定了液体的表面形态和流动性。
3. 表面张力系数的定义和测量方法表面张力系数是衡量表面张力大小的物理量，它代表了单位长度表面的内聚力。
表面张力系数的定义为单位长度表面的内聚力与表面的长度之比。
常用的国际单位是N/m。
测量表面张力系数的方法有很多种，常见的方法有：•静态方法：通过测量液体在一根细毛细管内上升的高度来确定表面张力系数。
•动态方法：通过测量液体在一根悬挂的环或线上形成的液滴的形状来确定表面张力系数。
•悬滴法：通过测量液体在一根细毛细管末端形成的液滴的形状和重力平衡条件来确定表面张力系数。
4. 不同液体之间的表面张力系数的差异及影响因素不同液体之间的表面张力系数会有差异，这是由于不同液体分子之间的相互作用力不同所导致的。
以下是一些常见液体之间的表面张力系数的差异及其影响因素：•水和甲醇：水的表面张力系数约为0.0728 N/m，而甲醇的表面张力系数约为0.022 N/m。
水分子之间的氢键作用力较强，因此水的表面张力较大；而甲醇分子之间的相互作用力较弱，因此甲醇的表面张力较小。
•水和丙酮：水的表面张力系数约为0.0728 N/m，而丙酮的表面张力系数约为0.023 N/m。
表面张力及影响因素
g s g T T A, p,nis
2019/2/25
表面熵和表面总能
显然，上式右方第一和第二项分别代表扩展单位表面 积的可逆功和可逆热（ Q S ）。扩展表面时， R T 为使体系温度不变，必须吸热。若为绝热过程，则扩 展表面必须使T下降。
U s 由于右方两项均为正值，因此 g A T , p , nis
2019/2/25
表面自由能和表面张力的微观解释
由于表面相分子处于一合力指向液体内部的不对称力场 之中，因此，表面层分子有离开表面层进入体相的趋势。 这一点可从液体表面的自动收缩得以证明。这也说明了处 于表面层的分子具有比体相内部的分子更高的能量。 换言之，增加液体的表面积就必须把一定数量的内部分 子迁移到表面上，要完成这个过程必须借助于外力做功。 因此，体系获得的能量便是表面过剩自由能。可见，构成 界面的两相性质不同及分子内存在着相互作用力是产生表 面自由能的原因。
2019/2/25
压力的影响
但从有关公式可知
上式表明，p增加，γ增加
g V p A T , p T , A
实验结果是，在某些情况下p增加，γ减小。这可用气体吸附或 溶解来解释，但在另一些情况下，p增加，γ增加。显然，这与 上述解释相反。 可见，压力对表面张力的影响相当复杂，这是因为增加压力必 须引入第二组分（如惰性气体），而第二组分又往往会通过吸 附或溶解来影响表面张力。当第二级分的吸附或溶解对表面张 力的影响远远超过压力本身的作用则往往表现为第一种情况， 而当吸附或溶解的影响很小时，则又表面为第二种情况。
2019/2/25
表面张力（surface tension）
如果在活动边框上挂一重物， 使重物质量W2与边框质量W1所产生 的重力F（F=（W1+W2）g）与总的 表面张力大小相等方向相反，则金 属丝不再滑的长度，因膜有两个 面，所以边界总长度为2l，g 就是作 用于单位边界上的表面张力。
影响液体表面张力系数的因素
影响液体表面张力系数的因素
嘿，兄弟们，今天咱们聊聊液体表面张力系数这事儿。
这东西听起来高大上，但其实在生活中挺常见的。
比如洗衣服时洗衣粉怎么让衣服变得干净，肥皂怎么让油污一抹就掉，这些都是液体表面张力的功劳。
我先给大家举个栗子吧。
记得上次我洗车，用了那种超强去污的洗车液，一喷一擦，油污全没了。
当时我就纳闷了，这洗车液是怎么做到的？后来一查资料，才知道，原来它里面的表面活性剂能降低水的表面张力，让油污更容易被分解。
那影响液体表面张力系数的因素都有啥呢？首先得说说液体本身的性质。
不同的液体，表面张力系数可不一样。
像水这种极性分子多的液体，表面张力系数就比较高。
而像酒精、乙醚这类非极性分子液体，表面张力系数就低。
再说说温度，这东西对表面张力系数的影响可大了。
一般来说，温度越高，表面张力系数越低。
所以夏天的时候，我们喝饮料总觉得比冬天的时候好喝，这就是因为高温降低了液体的表面张力，让我们感觉饮料更顺滑。
还有，液体里的杂质也会影响表面张力系数。
像是矿泉水里的矿物质，就能提高水的表面张力系数。
所以有时候我们感觉矿泉水喝起来口感不如纯净水，就是这个道理。
那有兄弟要问了，那怎么利用这些知识呢？哈哈，其实很简单。
比如咱们平时洗澡，可以用一些含表面活性剂的沐浴露，这样洗起来
更干净。
再比如洗衣时，选对洗衣液，能让衣服洗得更干净。
总之，液体表面张力系数是个挺有意思的东西。
掌握了它，我们的生活可会方便许多哦！兄弟们，赶紧把这些知识用起来吧！。
第四章 液体表面现象 掌握： 表面张力系数、球型液面内外压
f1 2r / R 2 Ps 2 S r R
2
f 2 R
f
2 R PS 2 R
2 Ps R
3. 附加压强的方向
凸液面： P内= P外＋Ps 凹液面： P内= P外－Ps
一弯曲面内压强比外大一 附加压强
液面数 空气中水滴 ①
水中气泡 肥皂泡 ① ②
空气中液膜 ②
【解】 P gh P B A
§1 表面张力(Surface tension)
一、表面张力
讨论：1.表面张力使液面产生向内收缩 2.表面张力方向与液面相切，指 向液面内部 3.表面张力作用于二部分液面之 间与边界线垂直
二、表面张力系数
表面张力系数定义： 1力
( f l )
f l
表面张力系数单位： N / m
2 功
2
2 2 2
8 (5 10 )
3
2.51 10 J
三、影响表面张力系数的因素
1. 液体密度：密度小，易蒸发， 小；
2.液体温度：温度越高， 越小；
3.相邻物质的性质： 水与苯——水的 =33.6x10-3 N/m； 水与醚——水的 =12.2x10-3 N/m； 4.液体内的杂质
ΔP＝P外－P内 ＝Ｐ0+Ｐs外－（Ｐ0－Ｐs内）
＝Ｐ0+2α/R外－（Ｐ0－ 2α/R内）
≈4α/R
【例5】一个肥皂泡的直径为圆形水珠的
二倍，设肥皂泡的 是水的三倍，求水滴 和肥皂泡的内外压强差之比。
【解】
P水
P肥
2 水 / R水
4 肥 / R肥
水 R肥 1 1 2 2 肥 R水 2 3
1. 表面张力的大小和方向 表面张力系数单位：N/m、J/m2 2. 表面张力系数三定义
表面张力及影响因素-精选文档
g
(金属键)> g
(离子键)> g (极性共价键)> g (非极性共价键)
两种液体间的界面张力，界于两种液体表面张力之间。
（2）温度的影响 温度升高，表面张力下降。
（3）压力的影响 表面张力一般随压力的增加而下降。因为压力增 加，气相密度增加，表面分子受力不均匀性略有好转。 另外，若是气相中有别的物质，则压力增加，促使表 面吸附增加，气体溶解度增加，也使表面张力下降。
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2019/3/14
表面张力（surface tension）
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2019/3/14
界面张力与温度的关系
温度升高，界面张力下降，当达到临界温度Tc时， 界面张力趋向于零。这可用热力学公式说明：
G S d T V d P d A 因为 d
表面张力（surface tension）
在两相(特别是气-液)界面上，处 处存在着一种张力，它垂直于表面的 边界，指向液体方向并与表面相切。 把作用于单位边界线上的这种力 称为表面张力，用g 表示，单位是 N· m-1。 将一含有一个活动边框的金属 线框架放在肥皂液中，然后取出悬 挂，活动边在下面。由于金属框上 的肥皂膜的表面张力作用，可滑动 的边会被向上拉，直至顶部。
gVm2/3 =k（Tc-T-6.0）
式中Vm为摩尔体积，k为普适常数，对非极性液 体，k =2.2×10-7 J· K-1 。
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2019/3/14
影响表面张力的因素
（1）分子间相互作用力的影响 对纯液体或纯固体，表面张力决定于分子间形成 的化学键能的大小，一般化学键越强，表面张力越大。
拉脱法测量液体表面张力系数的影响因素分析
拉脱法测量液体表面张力系数的影响因素分析作者：关婷李红玉来源：《山西能源学院学报》2021年第05期【摘要】本文对拉脱法测试液体表面张力系数中吊环的水平、液膜质量、传感器定标范围和电压测量点四个造成实验误差的相关因素进行分析。
采取带有水平仪的轻质三角形薄片对吊环进行简单改进，使纯水的表面张力系数百分误差减少了3.97%。
并结合教学经验，对学生实验过程中易忽视问题进行详细说明，希望为进一步的物理实验教学提供借鉴意义。
【关键词】液体表面张力;拉脱法;影响因素【中图分类号】 O552.421 【文献标识码】 A 【文章编号】 2096-4102（2021）05-0088-03根据分子运動理论，液体分子间存在吸引力。
液体表面分子与内部分子相比缺少了一半对其有吸引作用的液体分子，因而受到一个指向液体内部的力，即使液体表面收缩成最小趋势的力称为表面张力。
液体表面张力系数是表征这种力的重要参数，在大学物理实验中常用拉脱法测量。
在教学实践中，由于实验中一些因素的影响，使学生测量结果误差偏大。
也有研究者提出了改进方法，这些设计方案虽然可以减少测量误差，但存在操作过于繁琐、复杂，对大学物理实验室多台现有设备改进较为困难等问题。
本文以杭州大华仪器制造有限公司生产的DH4607液体表面张力系数测试仪为例，分析实验影响因素和测量误差。
通用添加轻质三角形薄片、水平仪，辅助调节吊环水平;选择环壁厚在1-3mm的铝合金吊环，尽可能减少液膜影响;准确把握吊环脱离前后的电压等手段减少实验误差，为物理实验教学提供一些借鉴。
1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，求出该液体表面张力系数的实验方法称为拉脱法。
通常采用硅压阻力敏传感器将物体的弹性形变（伸长或扭转）转化为电信号来测量微小力的大小。
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周长，即[f=απ（D1+D2）] （1）其中f为表面张力，D1和D2分别是金属圆环内径和外径。
液体表面张力系数影响因数
2010—2011学年度上学期物理实验教学示范中心研究报告物电学院物理学专业 1011班学生姓名饶磊学号2010110126指导教师杨正波实验地点N1—104 实验时间2011年 6 月17 日实验名称液体表面张力系数的影响因素一、实验的研究现状及主要参考文献研究现状：1.液体表面张力系数的影响因素与液体种类有关。
2.与液体温度有关。
3.与液体浓度有关。
4.与液体中杂质含量有关。
参考文献：[1]顾惕人 ,朱步瑶 ,李外郎,等. 表面化学 [M ]. 北京:科学出版社 , 1994: 20 - 33.[2]焦丽凤 ,陆申龙. 用力敏传感器测量液体的表面张力系数 [J ]. 物理实验 , 2002, 22 (7) : 40 - 42.[3]洪振宇. 悬垂液滴研究及表面张力和润湿角测定 [J ]. 物理实验 , 2006, 26 (7) : 10 - 12.[4]龚镇雄编. 普通物理实验中的数据处理 [M ]. 西安:西北电讯工程学院出版社 , 1985: 143.[5]杨述武主编. 普通物理实验一、力学及热学部分 [M ]. 北京:高等教育出版社 , 2000: 30 - 31.二、实验需要的主要仪器设备和材料力敏传感器、表面张力系数测试仪、电磁炉、温度计、分析天平、盐、水、糖、洗衣粉、洗洁精、烧杯三、实验的研究目的研究温度与液体浓度这两种影响表面张力系数的因素四、实验的研究内容本实验，采用拉脱法测量液体表面张力，通过对七种不同浓度、不同温度下（控制变量法）表面张力系数的测定得出浓度、温度分别对液体表面张力系数的影响。
具体实验方法如下：（1） 将传感器的固定杆安装在立柱上, 要保证测力方向和传感器弹簧片的平面垂直.（2） 传感器的定标:接上电源和数字电压表, 先通电预热 15分钟, 然后将砝码盘挂在传感器梁端头的小钩上, 对仪器调零后, 依次加入标准砝码, 从数字电压表读出对应的电压输出值。
（3）游标卡尺测量圆环的外径和内径.（4）将金属圆环洗净, 挂在小钩上, 调节传感器固定杆的高低位置, 转动控制平台升降的微动螺旋, 使平台上升, 将金属圆环浸入待测液体中, 然后转动控制平台升降的微动螺旋, 使平台缓缓下降, 将金属圆环露出液面, 并拉起一液膜.（5）记下液膜即将拉断时数字电压表的读数值1U , 拉断时数字电压表的读数值2U , 则代入表达式即可得液体的表面张力系数.五、实验的创新之处1. 在测量的时候我们的气息会干扰试验，所以我想将实验仪器外加一个封闭装置。
水的表面张力测定及影响因素的分析
水的表面张力测定及影响因素的分析实验目的:1.掌握表面张力仪的使用方法2.分析影响水表面张力的因素实验原理：白金板法当感测白金板浸入到被测液体后,白金板周围就会受到表面张力的作用,液体的表面张力会将白金板尽量地往下拉.当液体表面张力及其他相关的力与平衡力达到均衡时,感测白金板就会停止向液体内部浸入.这时候,仪器的平衡感应器就会测量浸入深度,并将它转化为液体的表面张力值.具体测试过程中,白金板法的测试步骤为:(1)将白金板浸入液体内;(2)在浸入状态下,由感应器感测平衡值;(3)将感应到的平衡值转化为表面张力值,并显示出来.表面张力平衡值1) 感测白金板的表面张力将远大于液体的表面张力,以便于液体有效润湿白金板及在板上爬升;2) 液体会在白金板周围形成一个角度的弧形液面;3) 表面的分子力发生作用,并将白金板往下拉.P=mg+Lγcosθ–shρg平衡力= 白金板的重力+ 表面张力总和- 白金板受到的浮力(向上) (向下) (向上)m : 白金板的重量，g : 重力(9.8N/ Kg) ，L : 白金板的周长，γ:液体的表面张力θ:液体与白金板间的接触角，s : 白金板横切面面积，h : 白金板浸入的深度ρ:液体的密度仪器和试剂BZY-1型表面张力仪，蒸馏水，NaCl，十二烷基硫酸钠表面张力仪操作步骤一、仪器方面1.测试前应确保主机已经预热30分钟，即在正式测试前先将主机打开30分钟，等表面张力仪测量系统稳定后即可使用。
2.设定修正值，低粘度为5.0.3.使用前将吊钩、白金板挂好，按“去皮”归零。
4.每次测定前确保白金板和玻璃皿干净。
在通常情况下用流水清洗再用酒精灯烧白金板，当整个板微红时（20-30s），挂好待用。
5.第一次使用或者使用一段时间可对表面张力仪进行校正：（1）将吊钩和白金板挂好（2）去“皮重”操作，显示为0.0（3）按校正，显示“CAL”挂上400mN的标准砝码（4）10秒钟左右出现“400.0”，听到“嘟”的声音后校正结束。
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n
△U/mv
1
42.6
-4.3
46.9
0.4
2
43.0
-4.3
47.3
0.0
3
42.7
-4.4
47.1
0.2
4
42.4
-4.6
47.0
0.3
5
43.6
-4.5
48.1
0.8
② C=0.4﹪ =45.8
n
△U/mv
1
40.8
-4.3
45.1
0.7
2
42.8
-4.5
47.3
1.5
12.893
=0.061
各不确定度的分量：
0.0007； 0.00004； 0.00004
0.0008
则： =（0.0610±0.0008）；E=1.3%
4T=45℃ =39.0
A类不确定度： =0.8
B类不确定度：
0.8
（39.0±0.8）；E=2.1%
12.730
=0.060
各不确定度的分量：
0.0013； 0.00004； 0.00004
①T=30℃ =50.2
A类不确定度： =0.4
B类不确定度：
0.4
（50.2±0.4）；E=0.8%
16.388
=0.077
各不确定度的分量：
0.0007； 0.00005； 0.00005
0.0008
则： =（0.0770±0.0008）；E=1.0%
②T=35℃ 43.8
A类不确定度： =2.0
3.在对不同浓度的溶液进行测量时，由于不同的时间其诗文也会有所不同，因此建议最好在同一天一次性搞完。
4.在对不同温度的溶液尽心测量时，蒸发皿中的溶液温度与烧杯中的溶液温度不同步，所以我认为我们的测量数据有失偏颇，建议直接使用烧杯进行测量，温度计置于烧杯中，这样我们就能准确实在的观察到溶液真是温度的变化。
6T=55℃ =37.7
A类不确定度： =0.7
B类不确定度：
0.7
（37.7±0.7）；E=1.9%
12.305
=0.058
各不确定度的分量：
0.0011； 0.0007； 0.0007
0.0015
则： =（0.0580±0.0015）；E=2.6%
7T=60℃ =36.7
A类不确定度： =1.0
n
△U/mv
1
48.5
-4.2
52.7
1.4
2
46.4
-4.2
50.6
0.7
3
48.6
-4.3
52.9
1.6
4
45.7
-4.4
50.1
1.2
5
45.9
-4.5
50.4
0.9
⑤ C=1.9﹪ =47.3
n
△U/mv
1
43.3
-4.3
47.6
0.3
2
43.6
-4.2
47.8
0.5
3
43.2
-4.3
47.5
-5.2
40.2
2.6
⑥ T=55℃ =37.7
n
△U/mv
1
33.5
-3.7
37.2
0.5
2
33.3
-3.7
37.0
0.7
3
31.8
-4.8
36.6
1.1
4
33.0
-4.9
37.9
0.2
5
34.8
-5.1
39.9
2.2
⑦ T=60℃ =36.7
n
△U/mv
1
31.9
-3.4
35.3
1.4
2
32.2
0.0013
则： =（0.0600±0.0013）；E=2.2%
5T=50℃ =37.6
A类不确定度： =0.8
B类不确定度：
0.8
（37.6±0.8）；E=2.1%
12.273
=0.058
各不确定度的分量：
0.0013； 0.0007； 0.0007
0.0017
则： =（0.0580±0.0017）；E=2.5%
-3.4
35.6
1.1
3
32.4
-4.6
37.0
0.3
4
31.2
-4.6
35.8
0.9
5
34.8
-4.9
39.7
3.0
数据处理：
1：有最小二乘法得回归直线： （ ）
2：内径 ,外径
A类不确定度：
B类不确定度： （ ）
0.04
则：
3：七种不同浓度的NaCl溶液；
①C=0.1% =47.3
A类不确定度： =0.246（ ）
0.079
0.073
0.068
（5）记下液膜即将拉断时数字电压表的读数值 , 拉断时数字电压表的读数值 , 则代入表达式即可得液体的表面张力系数.
五、实验的创新之处
1.在测量的时候我们的气息会干扰试验，所以我想将实验仪器外加一个封闭装置。
2.由于实验时我们采用的是已配好的溶液，同学们多次使用可能导致溶液浓度混淆，从而导致实验的不准确性，因此我建议最好自己现配溶液进行试验，提高实验的准确性。
2.与液体温度有关。
3.与液体浓度有关。
4.与液体中杂质含量有关。
参考文献：
[1]顾惕人 ,朱步瑶 ,李外郎,等. 表面化学 [M ]. 北京:科学出版社 , 1994: 20 - 33.
[2]焦丽凤 ,陆申龙. 用力敏传感器测量液体的表面张力系数 [J ]. 物理实验 , 2002, 22 (7) : 40 - 42.
0.0011； 0.00005； 0.00005
0.0012
则： =（0.0790±0.0012）；E=1.5%
⑤C=1.9% =47.3
A类不确定度： =0.216
B类不确定度：
0.22
（47.3±0.22）；E=0.5%
15.441
=0.073
各不确定度的分量：
0.0004； 0.00005； 0.00005
[3]洪振宇. 悬垂液滴研究及表面张力和润湿角测定 [J ]. 物理实验 , 2006, 26 (7) : 10 - 12.
[4]龚镇雄编. 普通物理实验中的数据处理 [M ]. 西安:西北电讯工程学院出版社 , 1985: 143.
[5]杨述武主编. 普通物理实验 一、力学及热学部分 [M ]. 北京:高等教育出版社 , 2000: 30 - 31.
5. 由于高温将到低温时速度很快，建议对不同温度的溶液进行测量时，速度要快。
六、实验结果（包括实验数据、数据分析、实验结论等）
1.力敏传感器定标：g=9.794m/
m/g
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
U/mv
15.0
30.0
45.1
59.9
74.6
90.1
105.1
B类不确定度：
0.25
（47.30±0.25）；E=0.5%
=0.073
； ；
各不确定度的分量：
0.0004 ; 0.00005 ; 0.00005
不确定度的为：
0.0004
则： =（0.0700±0.0004）；E=0.6%
②C=0.4% =45.8
A类不确定度： =0.558（ ）
B类不确定度：
0.0005
则： =（0.0730±0.0005）；E=0.7%
⑥C=3% =44.4
A类不确定度： =0.4
B类不确定度：
0.4
（44.4±0.4）；E=0.9%
14.493
=0.068
各不确定度的分量：
0.0007； 0.00005； 0.00005
0.0008
则： =（0.0680±0.0008）；E=1.2%
33.4
-4.0
37.4
1.6
3
35.6
-4.4
40.0
1.0
4
34.9
-5.1
40.0
1.0
5
35.1
-5.2
40.3
1.3
⑤ T=50℃ =37.6
n
△U/mv
1
32.5
-3.6
36.1
1.5
2
32.9
-4.0
36.9
0.7
3
32.6
-4.8
37.4
0.2
4
32.7
-4.8
37.5
0.1
5
35.0
1
36.9
-4.8
41.7
0.5
2
37.2
-4.9
42.1
0.1
3
37.6
-4.9
42.5
0.3
4
36.7
-5.0
41.7
0.5
5
37.8
-5.0
42.8
0.6
（3）同一浓度（C=1.7﹪）NaCl溶液，在不同温度下的液体张力系数的测定
① T=30℃ =50.2
n
△U/mv
1
46.2
-4.8
51.0
0.2
4
42.5
-4.3
46.8
0.5
5
42.6
-4.4
47.0
0.3
⑥ C=3﹪ =44.4