表面張力是如何形成的?

物質(zhì)的不同形態(tài)也叫不同的“相”，如冰、水、水蒸氣就是三種不同的相態(tài)。不同物質(zhì)相互接觸，所形成的相與相的分界面稱(chēng)為“界面”。按照氣相、液相、固相兩兩組合的形式不同，界面可分為固-固、固-液、液-液、液-氣、氣-氣、氣-固計(jì)五種類(lèi)型。兩相界面上的分子所受到的周?chē)肿拥淖饔昧εc某一相內(nèi)部的分子受到的分子間的作用力不同。如圖所示的是水一空氣界面分子的受力情況，水內(nèi)部的分子A四周所接觸的分子都是水分子，相互的作用力一樣，作用力是對(duì)稱(chēng)的，合力為零，所以水分子在水內(nèi)部移動(dòng)不需要做功。而處在水和空氣界面的水分子B的情況就不同了，在界面以下受到的是水分子的作用力，而界面以上受到的是空氣分子的作用力。顯然水分子的密度大，相互的作用力也大，空氣分子的-密度小，對(duì)B分子的作用力也小。這樣B分子受到的力是不平衡的，合力F_合不為零，合力的方向是指向水內(nèi)部的。這樣，所有水面的分子都有一個(gè)垂直指向水內(nèi)部的力，它們相對(duì)水內(nèi)部的分子來(lái)說(shuō)處于不平衡的狀態(tài)，有向水內(nèi)部移動(dòng)的趨勢(shì)，即有縮小外表面積抱成球，成為水珠的趨勢(shì)。日常我們所看到的水銀珠、露水珠都是這個(gè)原因形成的。我們將這種使界面縮小的作用力稱(chēng)為界面張力，簡(jiǎn)稱(chēng)表面張力。

水表面張力形成示意圖