肥皂泡为什么会破?

发布网友 发布时间:2022-04-24 04:46

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热心网友 时间:2023-10-29 10:24

1、肥皂泡的生命是短暂的,组成泡泡的液体受到重力影响会不停地向下运动,这导致本来只有微米厚度的肥皂膜的上方变得更薄,最终它的张力无法平衡拉普拉斯压力;与此同时,泡泡的液体会不停蒸发,这也会使它越来越薄,最后破裂。

2、当用干燥的手指触碰到肥皂泡的表面时,也会导致接触点位置的膜发生破裂。这是因为在接触泡泡的瞬间向它传递了能量,这会破坏泡泡表面力的平衡;皮肤的表面的油脂与肥皂膜的化学反应也是泡泡破裂的原因之一。

肥皂泡的物理学

肥皂泡内外压力是存在差异的,它内部的压力要更大一些,类似于一个气球,这也是那层肥皂膜得以存在的真正原因。

当对一个肥皂泡进行力的分解时,就会发现在任何一个肥皂泡上至少存在以下几个力:外部空气向内的压力、内部空气向外的压力、肥皂膜的表面张力、地球的引力以及肥皂泡的浮力。

在这些力中,表面张力起着关键作用,它维持着肥皂泡内外压力的平衡,也决定了泡泡的内部压力总是大于外部压力。作用于肥皂泡表面的压力差被称为拉普拉斯压力,计算这个压力差有一组复杂公式,它与肥皂泡的大小、膜厚度、温度以及液体的性质等等相关。

热心网友 时间:2023-10-29 10:24

肥皂膜的结构:两层表面活性剂分子加中间的水(含溶解的表面活性剂分子)肥皂膜形成后,会不断变薄,原因:内部的溶液可以在重力作用下流动。蒸发。肥皂泡连接处/肥皂泡和框架连接处的液体形状是凹的,产生负压,“吸走”膜上的液体。边界叫做Gibbs ring或者Plateau border[2]。这个过程比较复杂,有兴趣的查marginal regeneration。 研究肥皂膜的把肥皂膜分成三类: 刚性膜(rigid film),简单流动膜(simple mobile film),不规则流动膜(irregular mobile film)。刚性膜的膜表面是“刚性”或“塑性(plastic)”的,(据说)用小棍弹一下很快就恢复原状。 膜厚且变薄的速度慢(以分钟甚至小时计时)。通常是在配方中加入醇类以降低蒸发。我们普通玩的肥皂泡泡都是简单流动膜,成分仅是表面活性剂的水溶液(洗衣粉或者洗洁精混水,对不对?)变薄的速度很快(以秒或者分钟计时)不规则流动膜成分为浓表面活性剂溶液,和简单流动膜的区别要到形成黑膜才出现,日常玩没差别。好,这里只是变薄的部分,为什么膜会破呢? “内部气体流动,内压大于外压“。内压大于外压对于肥皂泡是一定的,内部气体是否流动我不敢说,个人认为外部气体的流动更显著,造成的冲击更大。超过膜的承受力时,就破了。实际上如果没有气流等扰动,肥皂膜最终会以厚约30nm的黑膜存在。如此薄,以至于从空气->膜面的反射光1 与 射入膜后在膜-空气交界面上膜->膜的反射光2 只能相干加强波长小于可见光的电磁波,因此看起来是黑色的。因为啤酒的泡沫和肥皂泡类似,膜变薄到一定程度后,会有一个力阻止膜进一步变薄[3],因此啤酒沫破裂是一个成核过程。而香槟的泡沫(成分我不清楚了)破裂是一个相分离过程,不存在成核所需的能垒,因此即使没有外界扰动也会破掉。

热心网友 时间:2023-10-29 10:25

肥皂泡是因为肥皂水溶液的表面张力而形成的,加入少量甘油后会吹得更大。它表只是极薄的一层混合液,逶明度和反光度很高,由于是圆形,人们的视看到它的不同角度反光呈五彩缤纷。十分美丽的球体。但是,因为它的球壳体极薄,当有附着物时因水分子被吸走或因水分子蒸发等,使球体表面受到损伤,在气压差(肥皂泡里的气压大于外界气压)的作用下产生爆裂,越是空气干燥破裂就越快,正是因为水蒸发过快的原因。开始的时候泡泡五颜六色,因为泡泡壁厚度不均匀,阳光经过折射,各个频率的光会分离开,就有了颜色,原理类似于三棱镜。后来肥皂泡里的水分由于重力都跑到下面去了,泡泡壁会变薄,光的折射很弱,光谱就不会分散开,所以就成白色(或者说是变透明了),最后泡泡壁是在是太薄了,承受不住维持泡泡形状的张力了,就破了。

热心网友 时间:2023-10-29 10:25

因为发白的时候就是肥皂泡最薄的时候。我们在公园里玩的那种吹的肥皂泡 都是五颜六色的 因为直接吹出来比较厚 而且厚度正好让阳光发生折射、干涉等现象 所以呈现出五颜六色(具体原因请去了解折射和干涉的相关知识)当你用吹肥皂泡的那个圈圈去接住五颜六色的肥皂泡时 在接住的那一瞬间仔细观察 五颜六色的肥皂泡一下就变得无色了  这是因为你接住它的一瞬间肥皂泡壁里多余的水由于重力作用排到了接它的那个圈圈上 此时壁厚变的最薄 而且此时的厚度已经薄得不能让阳光发生干涉了 阳光只能穿过它 所以是白的(你可能会问为什么吹出去时它不那么薄 那是因为吹出去时它还来不及排掉多余的水就被吹出去了 而由于表面张力的原因 多余的水较为均匀的分布在肥皂泡上  重力对它的影响较小 当然 那些汗水特别多的肥皂泡就会比较明显的受到重力影响而显得上面薄下面厚 这是要仔细观察才能看到的)

热心网友 时间:2023-10-29 10:24

1、肥皂泡的生命是短暂的,组成泡泡的液体受到重力影响会不停地向下运动,这导致本来只有微米厚度的肥皂膜的上方变得更薄,最终它的张力无法平衡拉普拉斯压力;与此同时,泡泡的液体会不停蒸发,这也会使它越来越薄,最后破裂。

2、当用干燥的手指触碰到肥皂泡的表面时,也会导致接触点位置的膜发生破裂。这是因为在接触泡泡的瞬间向它传递了能量,这会破坏泡泡表面力的平衡;皮肤的表面的油脂与肥皂膜的化学反应也是泡泡破裂的原因之一。

肥皂泡的物理学

肥皂泡内外压力是存在差异的,它内部的压力要更大一些,类似于一个气球,这也是那层肥皂膜得以存在的真正原因。

当对一个肥皂泡进行力的分解时,就会发现在任何一个肥皂泡上至少存在以下几个力:外部空气向内的压力、内部空气向外的压力、肥皂膜的表面张力、地球的引力以及肥皂泡的浮力。

在这些力中,表面张力起着关键作用,它维持着肥皂泡内外压力的平衡,也决定了泡泡的内部压力总是大于外部压力。作用于肥皂泡表面的压力差被称为拉普拉斯压力,计算这个压力差有一组复杂公式,它与肥皂泡的大小、膜厚度、温度以及液体的性质等等相关。

热心网友 时间:2023-10-29 10:24

肥皂膜的结构:两层表面活性剂分子加中间的水(含溶解的表面活性剂分子)肥皂膜形成后,会不断变薄,原因:内部的溶液可以在重力作用下流动。蒸发。肥皂泡连接处/肥皂泡和框架连接处的液体形状是凹的,产生负压,“吸走”膜上的液体。边界叫做Gibbs ring或者Plateau border[2]。这个过程比较复杂,有兴趣的查marginal regeneration。 研究肥皂膜的把肥皂膜分成三类: 刚性膜(rigid film),简单流动膜(simple mobile film),不规则流动膜(irregular mobile film)。刚性膜的膜表面是“刚性”或“塑性(plastic)”的,(据说)用小棍弹一下很快就恢复原状。 膜厚且变薄的速度慢(以分钟甚至小时计时)。通常是在配方中加入醇类以降低蒸发。我们普通玩的肥皂泡泡都是简单流动膜,成分仅是表面活性剂的水溶液(洗衣粉或者洗洁精混水,对不对?)变薄的速度很快(以秒或者分钟计时)不规则流动膜成分为浓表面活性剂溶液,和简单流动膜的区别要到形成黑膜才出现,日常玩没差别。好,这里只是变薄的部分,为什么膜会破呢? “内部气体流动,内压大于外压“。内压大于外压对于肥皂泡是一定的,内部气体是否流动我不敢说,个人认为外部气体的流动更显著,造成的冲击更大。超过膜的承受力时,就破了。实际上如果没有气流等扰动,肥皂膜最终会以厚约30nm的黑膜存在。如此薄,以至于从空气->膜面的反射光1 与 射入膜后在膜-空气交界面上膜->膜的反射光2 只能相干加强波长小于可见光的电磁波,因此看起来是黑色的。因为啤酒的泡沫和肥皂泡类似,膜变薄到一定程度后,会有一个力阻止膜进一步变薄[3],因此啤酒沫破裂是一个成核过程。而香槟的泡沫(成分我不清楚了)破裂是一个相分离过程,不存在成核所需的能垒,因此即使没有外界扰动也会破掉。

热心网友 时间:2023-10-29 10:25

肥皂泡是因为肥皂水溶液的表面张力而形成的,加入少量甘油后会吹得更大。它表只是极薄的一层混合液,逶明度和反光度很高,由于是圆形,人们的视看到它的不同角度反光呈五彩缤纷。十分美丽的球体。但是,因为它的球壳体极薄,当有附着物时因水分子被吸走或因水分子蒸发等,使球体表面受到损伤,在气压差(肥皂泡里的气压大于外界气压)的作用下产生爆裂,越是空气干燥破裂就越快,正是因为水蒸发过快的原因。开始的时候泡泡五颜六色,因为泡泡壁厚度不均匀,阳光经过折射,各个频率的光会分离开,就有了颜色,原理类似于三棱镜。后来肥皂泡里的水分由于重力都跑到下面去了,泡泡壁会变薄,光的折射很弱,光谱就不会分散开,所以就成白色(或者说是变透明了),最后泡泡壁是在是太薄了,承受不住维持泡泡形状的张力了,就破了。

热心网友 时间:2023-10-29 10:25

因为发白的时候就是肥皂泡最薄的时候。我们在公园里玩的那种吹的肥皂泡 都是五颜六色的 因为直接吹出来比较厚 而且厚度正好让阳光发生折射、干涉等现象 所以呈现出五颜六色(具体原因请去了解折射和干涉的相关知识)当你用吹肥皂泡的那个圈圈去接住五颜六色的肥皂泡时 在接住的那一瞬间仔细观察 五颜六色的肥皂泡一下就变得无色了  这是因为你接住它的一瞬间肥皂泡壁里多余的水由于重力作用排到了接它的那个圈圈上 此时壁厚变的最薄 而且此时的厚度已经薄得不能让阳光发生干涉了 阳光只能穿过它 所以是白的(你可能会问为什么吹出去时它不那么薄 那是因为吹出去时它还来不及排掉多余的水就被吹出去了 而由于表面张力的原因 多余的水较为均匀的分布在肥皂泡上  重力对它的影响较小 当然 那些汗水特别多的肥皂泡就会比较明显的受到重力影响而显得上面薄下面厚 这是要仔细观察才能看到的)

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