表面能 编辑
表面能是创造物质表面时,破坏分子间作用力所需消耗的能量。在固体物理理论中,表面原子物质内部的原子具有更多的能量,因此,根据能量最低原理,原子会自发的趋于物质内部而不是表面。表面能的另一种定义是,材料表面相对于材料内部所多出的能量。把一个固体材料分解成小块需要破坏它内部的分子间作用力,所以需要消耗能量。如果这个分解的过程是可逆的,那么把材料分解成小块所需要的能量就和小块材料表面所增加的能量相等。但事实上,只有在真空中刚刚形成的表面才符合上述能量守恒定律。因为新形成的表面是非常不稳定的,它们通过表面原子重组和相互间的反应,或者对周围其他分子或原子的吸附,从而使表面能量降低。
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表面张力在物理学上的狭义的定义是指液体试图获得最小表面能的倾向;广义地说,所有两种不同物态的物质之间界面上的张力被称为表面张力。表面张力的量纲是



M


T


2




{\displaystyle M\,T^{-2}}

,常见单位是





N
m




{\displaystyle {\frac {N}{m}}}







J

m

2






{\displaystyle {\frac {J}{m^{2}}}}

,亦即,单位长度的力或单位面积的能。表面张力最常见的例子发生在液体与其他物质的接触面。以水为例,水的表面张力来自于由凡得瓦力所造成的内聚力。当固体,如水黾,跑到水上时,表面张力会尽可能将水面维持平整的状态,以达到最小表面位能。如果水黾的重量维持在限度以内,那么水面将只会有少许凹陷,这就是水黾能够在水面上活动的原理。
表面张力在物理学上的狭义的定义是指液体试图获得最小表面能的倾向;广义地说,所有两种不同物态的物质之间界面上的张力被称为表面张力。表面张力的量纲是



M


T


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{\displaystyle M\,T^{-2}}

,常见单位是





N
m




{\displaystyle {\frac {N}{m}}}







J

m

2






{\displaystyle {\frac {J}{m^{2}}}}

,亦即,单位长度的力或单位面积的能。表面张力最常见的例子发生在液体与其他物质的接触面。以水为例,水的表面张力来自于由凡得瓦力所造成的内聚力。当固体,如水黾,跑到水上时,表面张力会尽可能将水面维持平整的状态,以达到最小表面位能。如果水黾的重量维持在限度以内,那么水面将只会有少许凹陷,这就是水黾能够在水面上活动的原理。