表面張力

表面張力是液體表面表現得像一層薄薄、被拉緊的彈性皮膜的性質。它是水會形成圓潤水珠的原因、乾燥的縫衣針能浮在水上的原因，也是某些昆蟲能走過池塘而不下沉的原因。它回答的問題是：為什麼液體的表面似乎會把自己繃緊、抗拒被撕開？

它精確的成因在於分子之間的吸引力。在液體內部，每個分子都被鄰居朝各方向均等地拉扯。但表面上的分子只有下方和側邊有鄰居，所以它感受到一股淨向內的拉力。因此表面會傾向把自己縮到盡可能最小的面積，這正是為什麼自由的水珠會拉成球形——在給定體積下表面最小的形狀。這個效應的強弱就是表面張力 gamma，定義為沿著表面每單位長度上的力，單位為每公尺牛頓（N/m）；等價地，它也是儲存在每單位表面積裡的額外能量。

表面張力驅動毛細作用（水沿著細管或紙巾往上爬）、讓水黽這類小昆蟲能在池面滑行，也塑造了氣泡和雨滴。一個誠實的澄清：表面張力是液體「表面」的性質，源自分子的凝聚力，它和黏滯性（那是關於內部流動）完全是兩回事。加入肥皂會降低水的表面張力，這也是肥皂水能清潔、並容易形成氣泡的部分原因。