製作水膜、水球─液體表面張力

　　圖：王亞平往水膜上注水，水膜變成一個大水球/中新社

　　過程：王亞平把一個金屬圈插入飲用水袋中，慢慢抽出金屬圈，形成一個水膜。晃動金屬圈，水膜也沒有破裂；往水膜表面貼上一片畫有中國結圖案的塑料片，水膜依然完好。她接荌竣F第二個水膜，用飲水袋慢慢往水膜上注水，水膜變成一個大水球。再向水球內注入空氣，水球內形成兩個球形氣泡，既沒有被擠出水球，也沒有融合到一起。最後，王亞平注入紅色液體，紅色慢慢擴散開來，把水球變成一枚美麗的「紅燈籠」。

　　解讀：這兩個實驗均展示了液體表面張力的作用。受到內部分子的吸引，液體表面分子有被拉入內部的趨勢，導致表面就像一張繃緊的橡皮膜，這種促使液體表面收縮的繃緊的力，就是表面張力。

　　表面張力現象在日常生活中非常普遍，比如在空氣中吹出的肥皂泡等。地球引力使肥皂泡變薄破裂而無法長久存在，而太空中的液體處於失重狀態，表面張力不僅可以持久，還決定了液體表面的形狀。水膜實驗中，表面張力使水膜像橡皮膜一樣搭在金屬環裡，並且比地面上形成的水膜面積更大、存在時間更長。同樣，由於沒有重力影響，航天員向水膜不斷注水時，這些水就能夠均勻分布在水膜周圍，逐漸形成水球。

　　液體表面張力在航天活動中有重要應用。失重環境下，太空飛行器推進劑貯箱中的液體燃料界面和氣體界面不再是穩定的，可能產生液體遷移、氣液混合等現象，導致推進劑無法正常供應。因此，科學家們製造了表面張力貯箱，利用表面張力推動液體推進劑流動，為動力系統提供滿足要求的推進劑。