물의 표면장력은 왜 생기는 건가요?

Question

물은 표면장력으로 인해 물방울 모양으로 뭉차려는 성잘이 았다고 알고 있습니다. 물에 있는 표면장력은 어떠한 원리로 발생되는지 궁금합니다. 표면장력을 이용하여 활용할 수단은 없나요?

하얀도화지113 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.물의 표면장력은 분자 간의 인력과 관련된 현상입니다. 물 분자는 서로 인력으로 인해 서로 붙어있으며, 이 인력은 물 분자의 모든 방향에서 작용합니다. 그러나 물 분자가 물체 내부로 들어갈 때는, 그 분자들 사이의 인력이 작용하지 않는 영역에 들어가게 됩니다. 따라서 물 분자들은 물체 내부로 들어가는 것보다 물의 표면 위에 머무르는 것이 더 좋은 상태이며, 이렇게 물의 표면 위에 있는 물 분자들이 서로 결합하여 만드는 인력이 바로 표면장력입니다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.물의 표면장력은 물 분자들 사이의 상호작용에서 기인합니다. 물 분자들은 서로 수소결합을 형성하여 붙어있을 수 있습니다. 하지만, 물 분자들이 수소결합을 형성하면 두 개의 분자 간에는 불균형한 인력이 생기게 됩니다. 즉, 분자의 한 쪽은 수소결합으로 인해 더 강하게 다른 분자에 붙어있는데 반해, 다른 한 쪽은 수소결합으로 인해 덜 강하게 붙어있는 상태가 됩니다. 이러한 불균형한 상태에서 분자들은 서로 조화를 이루기 위해 적극적으로 다른 분자들과 상호작용하게 됩니다.그 결과, 물 분자들은 물 속에서는 모두 같은 상황이지만, 물의 표면에 있는 분자들은 그 밑으로 분자들이 없으므로 불균형한 상태가 더 커집니다. 이러한 불균형한 상태에서 물 분자들은 표면으로부터 더 멀리 떨어져 있으므로, 표면에 있는 물 분자들은 서로에게 가까워지려고 하지 않습니다. 이렇게 표면에 있는 물 분자들이 서로에게 더 멀리 떨어져 있으려고 하는 성질이 물의 표면장력을 만드는 원인입니다.따라서, 물 분자들 간의 상호작용에서 생기는 불균형한 상태가 물의 표면장력을 만드는 핵심적인 원인이 됩니다.

호아마2718 · Answer

안녕하세요.  과학전문가입니다.물의 표면장력은 물끼리의 인력이 있기 때문에 발생하게 됩니다. 물끼리 서로 잡아당기고 있다보니 자연스레 둥그러지는 표면장력으로 보이게 됩니다.

쌈박한오릭스46 · Answer

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 액체내부에서는 각각의 분자들이 균일한 힘으로 끌어 당겨져야 안정적으로 됩니다. 그런데 액체 표면에서는 위쪽에는 당기는 힘이 없고 아래쪽으로만 분자가 당기기 때문에 분자가 불안정해지고 그렇게 때문에 표면적을 줄이고 안정적으로 되기 위하여 잡아 당겨서 표면 장력이 생기고 둥근모양으로 생기는 이유입니다.

굉장한호돌이84 · Answer

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.표면장력은 물분자뿐만아니라 인력을 가지는 모든 물질에서 발생합니다.특히 물분자는 수소결합이라는 강력하고 특별한 인력을 가지고 있어 표면장력이 강한축에 속합니다.즉, 표면장력이라는 것은 분자간, 원자간의 인력에 의해 발생합니다.감사합니다.

머쓱한호박벌232 · Answer

안녕하세요. 천재우 과학전문가입니다.표면장력은 액체가 가능한  최소의 표면적을 유지하기 위해 스스로 수축하는 힘으로 그 원리는 경계면에서 물분자와 물분자 사이의 인력이 물분자와 대기구성 분자와의 인력보다 크기 때문에 발생합니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.물 분자들은 서로 강한 인력으로 인해 서로 붙어서 물체의 표면을 형성합니다. 그러나 물 분자들은 물체 안쪽에서도 인력에 의해 끌어 당겨지기 때문에 표면 분자들은 물체 안쪽으로 당겨지는 힘과 반대되는 방향으로만 작용하는 인력을 받게 됩니다. 이로 인해 물 분자들은 물체 안쪽으로 당겨지는 힘보다는 표면 위로 벗어나는 힘을 받게 되어 표면이 수직 방향으로 수축됩니다. 이러한 현상이 바로 물의 표면장력입니다.

젊은매미372 · Answer

안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.표면장력은 말 그대로 액체의 표면에서 생기는 장력을 말합니다. 액체의 자유표면에서 표면을 작게 하려 작용하는 장력으로 액면 부근의 분자가 액체 속의 분자보다 위치에너지가 크기 때문에 액체는 표면적에 비례하는 표면에너지를 가지고 이로인해 표면장력이 생깁니다.표면장력을 이용한 사례는 소금쟁이가 이 힘을 이용해서 물에 떠 있고, 물수제비도 같은 원리입니다. 비눗방울을 만드는 원리도 이것을 이용하는데 물에 계면활성제를 넣어서 비눗물을 만들면 액체표면의 표면장력이 작아지는데 표면장력이 작아지면 막을 얇게 펼칠수가 있어서 비눗방울을 만들수가 있습니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

물방울이 둥근 모양으로 뭉쳐지는 것은 indeed 표면장력으로 인한 것입니다. 이것은 물 분자들이 서로 인접한 분자들에 의해 서로 끌리는 힘을 말합니다.수분자들이 모여있는 표면에서는 분자들이 상하좌우에서 끌리는 힘이 균형을 이루지 못하기 때문에, 표면에서는 분자들이 가지고 있는 끌리는 힘이 아래로만 작용하게 되어, 이로 인해 물방울 모양이 형성됩니다.표면장력은 우리 일상에서 다양하게 활용됩니다. 예를 들어, 비 내리는 날에는 범람 방지를 위해 강우량을 측정하기 위해 강둑이나 물체 위에 설치된 용기에 물을 채울 때 표면장력을 이용합니다. 또한, 생명 과학 분야에서는 세포의 표면장력을 연구하는 데에도 이용됩니다.하지만, 표면장력은 자연계에서 발생하는 많은 현상 중 하나로, 기술적으로 활용할 수 있는 방법이 제한적입니다. 그러나 현재 노폐물 제거 및 오염 제어를 위한 일부 기술에서 표면장력이 사용되고 있습니다.

고혹적인가마우지34 · Answer

물과 같은 액체는 서로 강하게 붙어 있으려는 성질(응집력) 때문에 표면을 팽팽하고 탄력 있는 막처럼 만드는 힘이 있습니다. 이것을 '표면 장력'이라고 하지요. 물 표면에 바늘이나 면도날을 조심스럽게 올려놓으면 물 위에 뜨는 것은 바늘이나 면도날이 가벼워서 표면 장력을 깨지 못하기 때문입니다.그리고 물방울이 둥근 것도 표면 장력으로 표면의 넓이가 가장 작도록 힘이 가해지기 때문입니다.

환한물소134 · Answer

안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.물 표면장력이 궁금하시군요???소금쟁이가 물에 뜨는 원리로 우리가 익숙한데요?물은 자세히 들여다보면 많은 물분자들로 이뤄져있습니다 우리가 익히아는 H20가 바로 물 분자식인데요??이 물분자들은 본인들끼리 끌어당기는 힘이 있습니다. 바로 이 분자끼리 끌어당기는 힘때문에 소금쟁이가 물위에 뜰수있는 것이지요서로 끌어당기는 힘이 있는경우 물은 동그랗게 되려고 합니다. 그게 우리 자연에서 가장 안정한 상태이기 때문이죠하지만 큰 강이나 바다는 구를 이룰수 없기때문에 표면이 최대한 안쪽으로 당겨지고 있다고 보면됩니다.

은혜로운치와와67 · Answer

물을 비롯한 액체 상태의 물질들은 수 많은 분자들로 구성되어 있다. 액체내의 분자들은 매우 가까이 있어서 서로 밀고 당기는 힘이 작용한다. 그런데 비해서 기체 상태의 분자 간의 힘은 액체 상태의 분자 간의 힘보다 작고, 고체 상태의 분자 간의 힘은 오히려 액체 상태의 분자 간의 힘보다 크다. 그것은 기체 분자들이 서로 멀리 떨어져 있고, 고체 분자들은 액체 분자들 보다 더 밀집되어 있기 때문이다.

물리

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물의 표면장력은 왜 생기는 건가요?