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杯子中的水就是倒不干净?(3)

再冷门的问题也有最热闹的答案 作者:科学松鼠会和它的朋友们


下面我们来看几种极端情况:

水银虽然表面张力很大,但是不亲和玻璃(碰上金子倒热情,这个财迷!),所以内部拼命拉扯,而且特别重,干脆就来个水过鸭背毫不留恋,全跑了。

换酒精试试。它表面张力很小,亲和玻璃,密度又低,如果被快速泼出来的话,内部互相拉扯不厉害,表层还被玻璃抓住,就会被“扒了皮”贴在杯子里,粘得到处都是,然后受重力影响,慢慢靠表面张力拉离玻璃表面,就像是一只变形虫逐渐缩成比较肉实的一堆。

这样一来,倒得越慢,液体边缘就越可以抢回“自家兄弟”,逃脱玻璃的魔爪。但是最后一点可能因为大部队已经跑了,太小的重量不能克服玻璃的拉扯,只好留在杯子口缘。

水呢?密度较高,但是表面张力也较大,亲和玻璃,很可能最后一点水流也会被玻璃抓住,而且偏大的表面张力更容易导致水滴“细长尾巴”的断裂,丢下重量不大的小组对抗热情挽留的玻璃,最终就挂住了。

相互接触的亲疏因素跟液体表面张力的综合影响,会让最后一点液体很头疼——亲和力太强,难以缩成一团减少接触面积,杯子可以稳妥地抓住它们。这种情况在杯子不干净的时候最明显,杯子的某个地方有一块亲水更强的东西(污垢亲水力更强?不平整的表面亲水力更强?),会有力地抓住一些水,靠表面张力缩得圆鼓鼓的,使水滴掉不下去。

如果容器疏水,也难防止残留。以前看到水不浸润蜡,曾经做了一个蜡质杯子,结果还是有很多水珠挂在杯壁上面,和洗塑料布时遇到的麻烦一样。表面不平滑,加上不干净,让水不能自由流动,太大的表面张力让水膜破碎,靠内部拉扯和表面接触的分子间作用力拉扯液体,形成落单的小组,想靠重力流下去,但与拉扯作用相对弱的外围争抢不过,无法成行。

所以能够一滴水不留的物体表面不但要非常疏水,还要各处几乎同样程度地疏水,水才能靠自身的表面张力尽量收缩成团,时刻准备集体“逃跑”,而且到处打滑无法停留,外部各方向拉力都太小,自己“兄弟”之间拉力却很大,拼命聚集合并,靠重力流动、滚动、滑动,溜之大吉。


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