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表面能

Introduction

表面能是势能，适用于分子与液体物质位于同一表面的液体分子。当分子试图沉降到液体表面的底层时，表面能会降低。在表面能的情况下，固体材料和表面之间通常同时存在等效吸引力。

What is Surface Energy?

表面能可以定义为固体分子和表面分子之间存在等效吸引力的能量。高音和低音的表面能通常不同，反之亦然。根据表面能的特性，它无法实时测量，因为它是在表面分子和固体分子之间的相互作用过程中产生的（Darwish等人，2022）。

在表面能的情况下，液体的表面通常被称为拉伸膜。在产生表面能的过程中，当表面存在于液体表面中时，表面会储存一些势能。在这种情况下，表面能被称为表面自由能。

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表面能也可以被描述为用于量化体积中存在于固体或液体表面中的过剩能量的度量。这种能量通常在材料之间的粘附和润湿过程中使用。尽管它量化了这些过程，但它不能每次都定量测量。

在块状材料中，原子通常是平衡和稳定的，同时在它们之间产生相互作用和键。在这个过程中，作为相对测量，在表面和材料之间产生表面能现象。在大多数情况下，表面能不利于完全结合，并且在大多数情况中，它们导致表面和材料之间实时的不完全结合。

例如，如果一个金属球被扔到某个表面上，当它被地板的重力拉动时，它会产生表面能。在这种情况下，当产生表面能时，它也会同时释放表面张力。玻璃、金属、陶瓷和材料等材料的表面可以产生表面能，因为它们在原子之间的相互作用中具有更强的键。

例如，像标志键、金属键和共价键这样的键能够实时产生表面能。

Formula for Surface Energy

表面能用N/m的国际单位制表示，表面能的维数为$mathrm{[MT^{-2}]}$。在某些情况下，“表面能”也以$mathrm｛mJ/M^｛2｝｝$为单位进行测量。例如，玻璃的表面能为83.4$mathrm{mJ/M^{2}}$，水的表面能是73$mathrm{mJ/M^{2}}$，铜的表面能有1650$mathr姆{mJ/M ^{2｝}$，铅的表面能则为442$mathr姆·{mJ/M/^{2{}}$。

表面能的量纲公式是$mathrm{[M^｛1｝L^｛0｝R^｛-2｝]}$。Hare，M表示材料的质量，L表示材料的长度，T表示时间。例如，如果表面能的导数，是表面能（E）=能量$mathrm｛imes〔area〕^｛-1｝。。。（1） }$，则能量将等于$mathrm{force:imes:displacement=m乘以timesx:displacement}$。那么，能量将是$mathrm{[M^{1}乘以M^{0}L^{1}T^{-2}乘以L^{{1}}$。之后，当应用量纲公式时，方程的能量=$mathrm｛[M^｛1｝L^｛2｝T^｛-2｝]。。。(2)}$.

那么维度公式将是$mathrm｛[M^｛0｝L^｛0｝T^｛0]。。。(3)}$. 因此，表面能的量纲表示将是$mathrm{[M^｛1｝L^｛2｝T^｛-2｝]}$。

Relation between Surface Energy and Surface Tension

基于物体实时接触某个表面的可能性，表面能和表面张力是相互关联的。从数学上讲，它们是通过以下公式联系起来的

$$mathrm｛表面：能量=能量/面积=焦耳/m^｛2｝=牛顿乘以m/m^｛2中｝=力/长度=表面：张力｝$$

因此，它概述了在产生表面能的过程中，能量除以面积，然后等于焦耳除以质量，然后牛顿乘以质量。这里，力除以长度，最后，它与表面张力有关。

例如，如果取一个矩形金属丝框架，并将其浸入肥皂溶液框架中，则在该操作过程中将产生两个表面。让我们假设T表示soap解决方案，L表示wire框架。

因此，表面和金属丝之间施加的力将为T$mathrm{times}$L，因此总力将为金属丝=2TL。在这里，在这个实验中，表面薄膜既经历了表面能，也经历了表面张力

Conclusion

表面能通常可以在材料的最外层区域发现，其中原子没有在紧邻的区域结合。这通常是因为键合的原子围绕着原子的物理结构。然而，在接触表面之前，材料的分子会被裂开，并破坏材料外端的原子。

FAQs

问题1.哪种力是产生表面能的原因

答：液体分子中的内聚力是产生表面能的主要原因。这里，当在新表面内产生每单位面积所做的功时，就会形成表面能。

问题2.哪些因素对表面能的影响最大

答：将固体切割成碎片对表面能的形成影响最大。当它被切成碎片时，它们会破坏结合并增加表面积，最终在这个过程中增加表面能。

Q.3.哪种实时材料的表面能最高

Ans.Metal是一种具有高表面能的实时材料，因为它们有资格在不同的环境条件和温度下表现良好。

Introduction

What is Surface Energy?

Formula for Surface Energy

Relation between Surface Energy and Surface Tension

Conclusion

FAQs

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