彎液面

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A: 凹彎液面的底部
B: 凸彎液面的頂部

彎液面是非平面的液體表面,可分為凹彎液面(concave meniscus)和凸彎液面(convex meniscus)兩種。

凹彎液面(concave meniscus)是指液體粒子和容器之間的黏附力比液體粒子之間的凝聚力還要大,因此液體靠近容器壁的部份會沿著壁面往上昇。像玻璃杯中的水就會有此情形。以水為基礎的流體(像是蜂蜜、牛奶)在玻璃杯或是其他容器中也會有此情形,流體會浸润容器。

凸彎液面(convex meniscus)是指液體粒子之間的凝聚力大於和液體粒子和容器之間的黏附力[1],因此液體靠近容器壁的部份會沿著壁面往上昇。像玻璃壓力計或玻璃溫度計中的就有此現象[1]

表面張力計英语Tensiometer (surface tension)用液體彎液面來測量液體表面張力

接觸角和表面張力[编辑]

細纖維以及其產生的彎液面

表面科學中常用彎液面來量測接觸角表面张力。在接觸角的量測中,會用數位相機進行光學量測彎液面。在表面张力量測中,測量探針的接觸角為零度,可以量測彎液面的質量來求得表面张力。一般常用威廉米懸片英语Wilhelmy plate量測[2]

毛细现象[编辑]

彎液面是毛细现象的表現,表面對液體的黏附會使靠近壁面液體上昇,形成凹彎液面,或是液體的內在凝聚力使使靠近壁面液體下降,形成凸彎液面。此現象在植物的木质部中格外的重要。若將窄孔的管子(一般會稱為毛细管)置入液體中,液體浸润管子(接觸角零度),在管子內的液體會形成凹彎液面,其本質上是有相同半徑r的球面。管子會受到往下的力,量值為2πrσ,其中σ是液體的表面張力[3]

參考資料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Moore, John W.; Stanitski, Conrad L.; Jurs, Peter C. Chemistry: The Molecular Science. Belmont, CA: Brooks/Cole. 2005: 290.  已忽略未知参数|url-access= (帮助)
  2. ^ Biolin Scientific. White Paper. (原始内容存档于2021-07-11). 
  3. ^ Fluid Mechanics. Encyclopædia Britannica. [2014-11-14]. (原始内容存档于2014-11-28). 

外部連結[编辑]