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肌肉与脂肪的密度：胖子 表面张力大 瘦子用圆环蘸一些肥皂水，肥皂水的体积是基本恒定的。当我们吹入空气使泡泡的表面积变得更大，自然泡泡的厚度会变薄。进一步解释就是，一定会有更多的水分子从内部来到表面，而这个过程是内部分子所不情愿的，因此会带来能量的升高。那么，表面每扩展单位的面积带来的能量升高是多少？这个数值正是比表面能。图6 吹泡泡过程示意然而，这种关系的稳定程度是与双方分子的种类有关的。如图4所示，对于水-空气的界面而言，处于表面的水分子周围的分子种类较为丰富，除了其他水分子，还有空气中的氧气、氮气等分子。图5 内部与表面水对比俗话说“物以类聚，人以群分”，更加相似的同类分子间往往关系更为融洽，而不同种分子间的关系则相对疏远。在物理上表现为同类分子间的势能曲线最低点更低。因此，对于一个存在于内部的水分子，如果来到表面，需要断开与同类分子的部分关系，而代之以与比较“生疏”的空气分子间的作用，显然是不情愿的！这体现为能量的升高。那

然而有一种物理量的量纲是J/m，它代表着每单位面积蕴含的能量，这个物理量便是比表面能。比表面能是一个涉及分子间作用的概念，我们需要从微观去认识。

图3 氮气与水分子间作用势能的图示

在微观世界存在着多种多样的分子，比如上图所示的氮气与水分子。分子间组成的体系的势能与分子间的距离有关。这种关系正如两个人之间的关系，远了近了都不好。如果距离太近，彼此之间没了自我空间，情绪会不稳定，因此会产生相互排斥的作用；如果距离太远，每个人都太孤独，便会相互思念，彼此吸引。当彼此的距离恰到好处，便对应着能量的最低点，较为稳定。

图4 水-空气界面示意

然而，这种关系的稳定程度是与双方分子的种类有关的。如图4所示，对于水-空气的界面而言，处于表面的水分子周围的分子种类较为丰富，除了其他水分子，还有空气中的氧气、氮气等分子。

图5 内部与表面水对比

俗话说“物以类聚，人以群分”，更加相似的同类分子间往往关系更为融洽，而不同种分子间的关系则相对疏远。在物理上表现为同类分子间的势能曲线最低点更低。因此，对于一个存在于内部的水分子，如果来到表面，需要断开与同类分子的部分关系，而代之以与比较“生疏”的空气分子间的作用，显然是不情愿的！这体现为能量的升高。那么，什么情况下水分子要从内部来到表面呢？正是吹泡泡的时候。

图6 吹泡泡过程示意

用圆环蘸一些肥皂水，肥皂水的体积是基本恒定的。当我们吹入空气使泡泡的表面积变得更大，自然泡泡的厚度会变薄。进一步解释就是，一定会有更多的水分子从内部来到表面，而这个过程是内部分子所不情愿的，因此会带来能量的升高。那么，表面每扩展单位的面积带来的能量升高是多少？这个数值正是比表面能。