물과 같은 액체에는 왜 표면장력 현상이 생기는 건가요?

Question

안녕하세요

물에는 표면장력이 있기 때문에 동글동글하게 생길 수 있다고 하는데요

이렇게 표면 장력이 생기는 이유에 대해서 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

이유는 해당 액체 분자끼리 인력이 작용하기 때문입니다. 이 인력이 크게 작용하는 물질일수록 표면장력이 더 강한 특징이 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.

물 분자들끼리는 서로 끌어당기는 인력이 발생한다고 합니다. 따라서 동그란형태를 유지하고 컵표면서에서 볼록한 모양을 유지합니다

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

물의 표면장력은 물 분자 사이의 인력에 의해 발생합니다. 물 분자는 극성 분자이기 때문에, 물 분자끼리는 서로 인력이 작용하여 서로 끌어당깁니다. 이 인력은 물 분자의 표면에서 가장 강합니다.

물의 표면은 물 분자 한 층으로 이루어져 있습니다. 이 표면층의 물 분자는 주변의 물 분자보다 더 많은 물 분자와 인력이 작용하고 있습니다. 따라서, 표면층의 물 분자는 표면을 팽창시키려는 힘을 받게 됩니다. 이러한 힘을 표면장력이라고 합니다

Answer 4

안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.

우선 표면장력이란 액체의 표면이 스스로 수축하여 되도록 작은 면적을 취하려는 힘의 성질을 의미합니다. 물 분자간에는 서로 강한 수소결합을 형성하여 인력이 발생하기 때문에 물의 표면장력은 크다고 할 수 있습니다.

Answer 5

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 표면장력은 액체의 표면이 스스로 수축하여 되도록 작은 면적을 취하려는 힘의 성질을 말하며 계면장력의 일종입니다. 분자 사이에 작용하는 힘에 따라 분자가 서로 접촉하여 응축하려고 하며, 이 결과 표면적이 적은 원모양이 되려하기 떄문입니다. 물방울이나 비눗방울이 둥글게 되는 것도 이 원리에 따른 것이라고 할 수 있습니다. 이런 표면장력은 액체 내부의 이웃한 분자에 의해 상하좌우 대칭적인 방향으로 인력이 작용하지만 액체 표면의 분자는 아래 방향으로만 힘이 작용하여 표면 적을 작게 하려 하기 때문에 표면장력에 의해서 액체표면이 동그랗게 되는 것입니다.

출처 : 위키백과 - 표면장력, 메가스터디 - 표면장력

Answer 6

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

물과 같은 액체의 표면장력은 분자들 사이의 상호작용에서 기인합니다. 예로 물 분자들은 서로 수소 결합을 형성하여 붙어 있을 수 있지만 물 분자들이 수소 결합을 형성하면 두 개의 분자 간에는 불균형한 인력이 생기게 됩니다. 분자의 한 쪽은 수소 결합으로 인해 더 강하게 다른 분자에 붙어있는데 반면 다른 한 쪽은 수소 결합으로 인해 덜 강하게 붙어있는 상태가 됩니다. 이러한 불균형한 상태에서 분자들은 서로 조화를 이루기 위해 적극적으로 다른 분자들과 상호 작용하게 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.