不均一な力と表面張力
* 凝集力: 液体内の分子は互いに引き付けます。これらは凝集力と呼ばれます。これらの力は一般に、同じ液体内の接着力よりも強いです。
* 接着力: 液体の分子は、容器のように異なる物質の分子を引き付けることもできます。これらは接着力と呼ばれます。
表面で
* 不均衡な力: 液体の表面では、分子はあらゆる側面からの凝集力によって内側に引っ張られます。ただし、それらの上に上向きに引き付ける分子はありません。これにより、不均一な力が生じ、分子が内側と下方に引っ張られます。この内向きのプルは、表面張力として知られているものをもたらします 。
表面張力の結果
* 表面「スキン」: 表面張力は、液体表面に「肌のような」品質を与えます。これが、一部の昆虫が水の上を歩くことができる理由です。
* 表面積の最小化: 液体は、表面張力のために表面積を最小限に抑える傾向があります。これが、球状の液滴が形成される理由です。球体は、特定のボリュームの表面積が最小です。
* 毛細血管作用: 液体と固体の間の接着力が液体内の粘着力よりも強い場合、液体は狭いチューブまたは空間を登ることができます(毛細血管作用)。 薄いストローの中の水を考えてください。
表面張力に影響する要因
* 温度: 一般に、温度が上昇すると表面張力が減少します。これは、分子がより速く動いており、凝集力が弱くなるためです。
* 溶質: 特定の溶質を追加すると、溶質と液体分子との相互作用に応じて、表面張力が増加または減少する可能性があります。
* 分子間力: 液体内の分子間力が強いほど、表面張力が高くなります。
不均一な力の例
* 雨滴: 雨滴の丸い形状は、表面張力によるものです。
* Sap Bubbles: 石鹸分子は水の表面張力を減らし、泡を形成することができます。
* ウォーターストライダー: 水ストライダーのような昆虫は、水面張力を使用して水を歩きます。
要約
液体の表面にある不均一な力は、粘着力と接着力の間の不均衡の結果です。これにより、表面張力が生成され、液体の形成や毛細血管作用を示すなど、液体が特定の方法で動作します。