毛细作用的尺度在微米到毫米之间,其所处的尺度是连接宏观与微观的桥梁。表面张力不但与表面化学性质(分子层次)有关,还与宏观的现象,比如毛细浸润,毛细上升等现象有关。从分子层次上去理解表面能,表面张力的概念,对界面的微观认识具有重要的意义。
下面我们从分子论的角度来认识表面自由能。
表面自由能定义为「将本体沿某一界面分开克服本体内分子间内聚引力的作用所需要做的可逆功」。这种克服内聚引力所做的功以势能的形式储存在新产生的表面上,就是表面自由能。
按照分子理论,两个分子间存在Van der Waals力,对应存在两分子间的van der Waals相互作用势,其表达式为