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表面压

标签: 表面压,牛顿力学

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  表面压(surface pressure)是指在表面上铺展的膜对单位长度浮片所施加的力,常以π表示,常用单位为mN/m。表面压在数值上等于铺膜前后表面张力之差。

  膜对单位长度浮片所施的力,以π表示。如果将微溶物质放在气-液界面,则可展开成很薄的膜,此膜往往是单分子层的(包括可溶膜与不溶膜)。若在水面上放一根火柴(浮片),然后用沾有油的玻璃棒在火柴一边的水面上碰一下,结果火柴就会向另一边移动。实验说明展开的膜对于浮片会施以一种物理力,施加于单位长度上的这种力就叫做表面压。

  若浮片的长度是l,则膜对浮片所施之力是πl。若膜将浮片推动了dx的距离,则所作的功是πldx。设1厘米2干净液面的表面自由能是γ0,而有膜的是γ,因浮片移动dx后膜的面积增加了ldx,故此体系的自由能减少了(γ0-γ)ldx,这也就是体系所作的功,即: πldx=(γ0-γ)ldx

  π=γ0-γ

  这说明表面压π 是膜分子对于 1厘米的浮片所施之压力,其数值等于纯液体的表面张力与其表面上铺上膜后的表面张力之差。

  原则上讲,任何测定表面张力的方法都可用来测定π,目前最常用的是朗缪尔膜天平法。

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