张力

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  “秋荷一滴露,清夜坠玄天。将来玉盘上,不定始知圆。”这是唐代诗人韦应物创作的一首小诗《咏露珠》。此诗生动地描绘了秋夜由天空掉下的一滴露水,落到展开的碧绿荷叶上,化身晶莹透亮的水珠,滚来滚去,煞是好看。那么液体的露水为什么在荷叶上会像晶莹的珍珠一样滚来滚去呢?有人说这是荷叶的表面比较粗糙,有很多乳突的缘故。这种说法虽然有道理,但不尽然。露水聚成圆珠状,还有一个重要原因,那就是水的表面张力。
  什么是张力呢?张力就是一种内聚力,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,分子间的相互作用表现为引力。就像你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势。分子间的距离越小,吸引力就越大,这是液体的内聚力在起作用。
  托在荷叶上露珠呈颗粒状,为什么悬浮在半空中的雾珠也呈颗粒状呢?尽管雾的颗粒很小,我们肉眼不容易看清它。这是因为雾中水滴和周围空处于两个界面,处于界面的分子与处于体内的分子所受力是不同的。于是液体表面就产生自动缩小的趋势,水变成雾滴了,就扩大了其表面,许多内部的水分子移到了表面,增加了水表面的张力。
  不是只有水才有表面张力,其实很多液体都有这种力,只不过强弱不同摆了。比如酒就比水的张力大。我们把水倒满水杯,还能够向里倒一些,使水的表面中间微微凸起,这是水的张力在起作用,可是用同一方法往玻璃杯里倒酒,就可多倒一些,使杯口酒表面更加凸起,而酒却不溢出杯子。这实际上是对张力的一种实际运用。
  在自然界中,我们可以看到很多表面张力的现象和对张力的运用。比如,雨水总是尽可能的呈滴状下落,某些昆虫会利用表面张力漂浮在水面上,根茎利用毛细现象运输水分、营养。人流出的汗也呈珠状向下流,如果不是水表面的这种作用,汗就很容易流进眼睛而挡住视线了。我们人类更是经常利用水的张力为己所用,如雨伞的布面上虽然有许多小孔,但雨水却不会从伞面上漏下来;利用:表面张力可以使液体自动上升。小朋友也在利用了液体的张力,看你们吹的肥皂泡泡多大多圆呀!随着人类的进步,利用水表面张力为人们做事的实例会越来越多。小实验
  着魔的木塞
  软木塞很轻很轻,能静静地漂浮在水面上。这个现象人们已司空见惯。可是木塞是无论如何也不愿浮到水面的中心处去的。可是当你成少一些杯中的水的时候,木塞又像着了魔似的,拼命地漂到中间去,而不愿呆在杯边了。
  1.你先准备:
  你只要一个软木塞,一玻璃杯水就可以了。
  2.快来试试:
  实验一:
  往玻璃杯里倒水,倒满后,再慢慢地继续加水,直到水的表面略高于杯口为止。把软木塞轻轻放在水面中心处,可是它很快就漂回到杯边来。再把它往水杯的中心推,它仍然漂回到杯边。不管你重复多少次,都状况如故。
  实验二:
  取出软木塞,把杯子里的水倒去一些,再放进软木塞,这次是另一种情况了,软木塞总是向中心处漂去,怎么推也不可能把它推到杯边来。
  3.揭示奥秘:
  当杯里倒满水时,木塞总爱呆在水杯边缘,是因为水分子有粘着在一起的特性,这就是水的表面张力,它像一层看不见的皮肤一样。木塞能破坏水的张力,因为水表面张力较弱的地方在水杯的边缘,因为那里的水面也较低。这就是木塞爱漂到边缘的缘故。
  当倒去杯里的一些水后,木塞爱呆在中心处,是因为杯子对水的吸引力,水粘着杯子,杯壁将水面稍稍吸起,这时中心处的张力倒成了薄弱的地方了,于是木塞就漂过来了。
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