2020年6月25日
為什麼水是「濕」的?若想回答這個問題,須先知道什麼是「濕」。
常言之所謂「濕」乃是一種物理現象,它正式的名稱是「浸潤」(wetting)。這現象可以發生在一個液體和一個固體之間。如果那個液體能自行附上那固體,後者就可以說是被前者「弄濕」了;或者說,前者對後者產生了「浸潤」的作用。這個「附上」的情況,不單單是指「黏貼於」表面。如果那個固體中有小的孔隙或毛細管,那麼,部分液體可以滲透進入到固體的內部,那也屬「浸潤」的一種。
所以,如果一個液體(例如水銀)不能自行附上一個固體(例如我們的手),我們就不可以形容該液體是「濕」的(舉例而已,當然請勿嘗試)。
從純粹物理的原理解釋,浸潤與否,視乎各牽涉物質的「分子力」。世界上所有物體,各各是由它的分子組成。當液體與固體接觸時,在接觸之處,會有一個液體薄層的形成。我們姑且稱這個液體薄層為「附着層」。那個「液體附着層」中的分子之間,有互相吸引之力(內聚力);另一方面,固體中的分子也會對「液體附着層」的分子產生引力(附着力)。如果內聚力小於附着力,就會發生「浸潤現象」。在「浸潤」之時,「液體附着層」內的分子甚至會相互產生作用,表現出來的乃是一種彼此之間的排斥,於是液面呈現擴散的趨勢。
我們可以從露珠的狀態,進一步了解箇中的道理。露來自水,水存在於大氣中。我們知道,每當氣溫下降,其中的水蒸汽會凝結為小水點,聚在一起,形成的是霧;因為它的重量可以較空氣輕,所以升上半空,是為雲。
至於露水,一般是在夜晚直至早晨這段時間中出現的。其時氣溫較日間低。處於空曠之處,尤其是野外潮濕地區的物體,其表面溫度下降,可以令空氣中的水份化成液體,再而以「露」的狀態,凝聚在物體的表面(如果溫度過低,例如在冬天,露水就會以冰的固態形式出現,是為霜)。
水中的分子之間有「內聚力」,所以形成一粒珠的樣子,是為「露珠」。露珠通常是「躺」在樹葉或草,以至欄杆、屋頂、車輛或橋樑等的表面;而且往往不會受到地心吸力的影響而下墜,主要是因為它身處之物體中的分子,會用「附着力」將其牽住。但那些附着力的勁道不至於大到可以「打散」水中分子的內聚力,於是露珠能保持自我內聚,團團然自成一「珠」地躺着,而不會將那些樹葉、草等物體「弄濕」。
(編者按:顧小培最新著作《樂活知食 踢走都市病》現已發售)
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