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喝汤时,汤面上的葱花为什么会聚集在一起呢? 第1页

  

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对于一个热力学系统,平衡态的自由能最小,而液体的表面自由能正比于其表面积,换而言之,平衡态液体的表面积尽可能小。

漂浮在汤面的葱花由表面张力托起,如下图,液体围绕着葱花液体表面形成一个凹坑,使得表面积增加。当然在此过程中葱花的重力势能减小,使得体系的总自由能降低。

当两个葱花互相靠近以至相互接触时,如下图,两个葱花之间的液面高度将会降低,于是液体的表面积也会减小,液体的表面自由能降低。因此,漂浮在液面的葱花有相互吸引并聚集起来的趋势。




  

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