彎曲界麵產生的額外附加壓力，在力學分析上應該和哪個力平衡？

高等滲流力學中，毛管力的本質應該是彎曲界麵產生的額外附加壓力。這個額外附加壓力的本質是什麽？施力物體是什麽？受力物體是什麽？

在毛細管插在水中，水麵上升至平衡後，受力分析。可以說毛管力和水平麵上毛細管內液柱重力平衡。那這時候，毛管力的受力物體是該液柱，那施力物體呢？難道說是“彎曲液麵”本身？

也看過力學分析，對表麵張力進行分解，有用楊氏方程的，但是還是總覺得有不明確的地方。希望好心人能夠詳細解答。

雖然用大篇幅介紹了表麵物理化學裏麵的概念，然而對題主重要的問題卻是錯誤的解答。

錯誤是，表麵張力的施力物體怎麽可能是大氣呢？表麵張力的性質隻和液滴本身和內部的分子作用力有關。設想一個場景，逐步減少空氣中的氣體含量，在液體沸騰之前，其液體的表麵張力是不會發生變化的。所以液體表麵張力和氣體之間並沒有相關性。即使液滴在微重力的真空下揮發，也是以球形揮發。液滴的球形就是表麵張力存在的標誌，所以真空下的液滴依然存在表麵張力。與空氣無關。

我的回答是，小液滴保持球形，其表麵張力的施力物體是體相中的分子，受力物體是處於液滴表麵的分子。液體表麵的分子收到液體內部的分子的引力得不到平衡，就體現為表麵張力。所以體相中的分子才是施力物體，而表麵的分子時受力物體，其作用效果是表麵上發生的液滴收縮呈球形的力學現象。

可以想象，這種不平衡會導致表麵層的液滴向體相收縮。那麽液滴為什麽不能持續收縮呢？這個力怎麽達到平衡呢？原因當然時分子間還存在斥力。當表麵張力使表麵層的分子收縮時，收縮到一定程度時與分子斥力達到平衡。總體係達到能量最低狀態，即液滴保持球形，或者界麵表麵積最小的狀態。

對於毛細管中的液體上升的現象，其施力物體是固體表麵的分子，受力物體是固液氣界麵處的液體分子。對於毛細管液麵下降的現象，其施力物體是液體界麵的液體分子。

具體分析如下：

本討論涉及到三相界麵的力學相互作用。使用楊氏方程固然可以很好地解釋界麵現象，但是要想分析所謂的施力和受力物體，還是要從分子相互作用開始分析。如下圖左圖所示，假設加入毛細管後，其平麵仍為平的，撸撸社下载安装可以分析氣固液界麵處的水分子來分析液麵的行為。

自由界麵處的水分子隻受到水分子的作用，如a處所示。而對於b處界麵分子。其左側的分子被固體分子替代，這個替代產生了固液分子作用力（F1）與液液分子作用（F2）的差別，這個差別使液麵運動。

比如，當固體對液體分子吸引力較大時，即所謂的親水界麵，也是表麵能高的界麵，F1會大於F2, 所以液麵會上升，直到與重力平衡。即毛細管內液麵上升現象。同時側麵的作用力差別也會使液麵更靠近固體。所以此時的施力物體是固體界麵分子。作用效果是液麵上升。

毛細管上升原理

那麽對於液液分子作用（F2）大於固液分子作用(F1)的情形呢？比如把毛細管插入到汞液體中，界麵就會下降。這個作用就是垂直方向上的F1小於F2引起的，同時側麵的作用力差別使液麵遠離固體。如下圖所示。所以此時的施力物體是液體界麵分子。作用效果是液麵下降。

毛細管下降原理