通過(guò)相關(guān)資料，我想到了一個(gè)形象的例子。我們對(duì)橡皮筋十分熟悉，拉一拉橡皮筋手會(huì)感到一個(gè)收縮力，由此我們聯(lián)想，橡皮筋合成的一塊面往平面所有方向同時(shí)拉一拉，是不是平面每個(gè)方向都有個(gè)收縮力，那橡皮筋面疊加而成的橡皮筋體，如果往空間所有方向拉一拉，會(huì)不會(huì)空間每個(gè)方向都有個(gè)收縮力？肯定的。

那為什么水滴是球形呢？接下來(lái)就要建立表面張力的概念了，表面指的是分界面，分界面一般只有幾個(gè)分子直徑的大小，并且分子排列比較稀疏，對(duì)于一般的水氣分界面來(lái)說(shuō)，分界面以下內(nèi)部的水分子排列緊密，對(duì)分界面有個(gè)拉力，而分界面以上外部的氣體對(duì)分界面的拉力十分微弱，從而產(chǎn)生了一個(gè)向下的力，使得分界面有收縮的趨勢(shì)，即水表面是跟橡皮筋類似的彈性膜，使得空氣中的一滴水由于各個(gè)方向受到收縮力的作用而有收縮的趨勢(shì)，而數(shù)學(xué)幾何里知道一定體積下，球體的表面積最小，從而水滴會(huì)被縮成球形，從而受到最小的力，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

簡(jiǎn)潔一點(diǎn)就是：液體與氣體接觸時(shí)形成一個(gè)表面層，液體表面層分子稀疏而液體內(nèi)部分子密集，從而表面分子受到內(nèi)部分子吸引作用，表層好似張緊的膜，具很好的收縮功能，最大縮小它的表面積以達(dá)位能最小，球形在一定體積下具有最小面積，因此在表面張力作用下縮小表面積的水滴則盡量保持球形。

表面張力應(yīng)用很廣泛，洗滌劑等表面活性劑就是根據(jù)表面張力的研究開發(fā)出來(lái)的。據(jù)此表面張力原理我想到了如果把分界面內(nèi)部的水替換成土顆粒那不就可以比較好的理解非飽和土力學(xué)的基質(zhì)吸力了嗎？

液體表面張力是怎樣形成的？

我們所處的環(huán)境存在氣相，液相和固相，在各相接界的區(qū)域，則形成熱力學(xué)性質(zhì)不均一的界面區(qū)，這個(gè)區(qū)域被定義為界面層或表面層，表面層的厚度分為幾個(gè)分子層，由于表面分子層受力的非均勻性，當(dāng)一個(gè)分子由體相運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移到表面時(shí)，就必須克服體相內(nèi)部分子間的引力而向系統(tǒng)作功，其宏觀表現(xiàn)為當(dāng)溫度、壓力和組成一定時(shí)，這種表面面分子的受力不平衡，從而形成一個(gè)垂直于表面并指向內(nèi)部的收縮趨勢(shì)，在表面上形成收縮張力，假設(shè)在表面上做一分界邊緣，則這種收縮張力將垂直于邊緣并指向表面縮小的方向，收縮張力的大小應(yīng)與邊緣長(zhǎng)度成正比，定義單位長(zhǎng)度上的收縮張力為表面張力，也稱界面張力。