为什么水滴的内部压力高于外部压力?

时间:2021-03-15 09:32:54   作者:
想象一个气泡的表面在恒定的张力下表现得像一个有弹性的气球。张力是一种末端效应,由于表面分子不像在大体积液体中那样被许多分子包围,因此,它们以比在大体积液体中周围分子之间的吸引力更大的力吸引它们最近的邻居。这种相互吸引称为表面张力,数值上等于气泡膜的表面能。

完全是由于薄膜内的弹性表面力,气泡内的气体受到压缩。同时,由于水分子间的分子内聚力,包围空气的薄膜的表面积与体积比被最小化,这意味着采用球形形状。气泡越大,稳定性就越差,这就是为什么小气泡比大气泡持续时间更长,尽管事实上,相对于周围空气压力的额外压力与气泡半径成反比,直接与表面能量成正比。

不知何故,这个问题从泡沫变成了水滴;但好消息是,这些原则和论点没有改变。
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