表面張力與物質(zhì)的性質(zhì)相關(guān)，也是物性之一。液體分子間作用力越大，表面張力越大。由于氫鍵的存在，水分子間作用力很大，所以水的表面張力較大。硫酸的表面張力也不小，在20℃下，w(H2SO4)95%硫酸表面張力是水的80%左右。硫酸溫度提高，表面張力略有減小，但減小的速率比水要慢得多。隨著硫酸濃度增大，表面張力逐漸減小。對(duì)于濃硫酸而言，表面張力可用式(1)計(jì)算：

式中：σ——表面張力，N/m；

t——硫酸溫度，℃；

w——硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。

水作為表面張力較大的小分子物質(zhì)，可冷凝成非常小的顆粒。常溫下，過(guò)飽和度達(dá)到甚至超過(guò)5后，水才開始自動(dòng)冷凝，初始粒徑在2 nm左右，由140個(gè)水分子組成。相當(dāng)于水蒸氣過(guò)冷了20℃，過(guò)飽和度中一半來(lái)自平衡過(guò)飽和度，另一半則是超額過(guò)飽和度的貢獻(xiàn)，水滴來(lái)自超額過(guò)飽和度中的那部分水分子，通過(guò)高速干涉攝像能觀察到冷凝后的過(guò)程。

硫酸分子比水大3倍，表面張力小不了多少，空間冷凝初始粒徑稍大些。由式(8)，對(duì)濕法制酸冷凝器進(jìn)口，硫酸分壓3.6 kPa、冷凝酸w(H2SO4)97%工況下，空間冷凝酸滴粒徑與平衡過(guò)飽和度的關(guān)系見表1，其中最遠(yuǎn)奔赴路程和協(xié)同時(shí)間是超額過(guò)飽和溫差10℃下的數(shù)值。

表1冷凝酸滴粒徑與平衡過(guò)飽和度

若冷凝酸初始粒徑為8 nm，由2 940個(gè)分子組成，平衡過(guò)飽和度1.44，酸滴表面飽和蒸氣壓增大44%，對(duì)應(yīng)的平衡過(guò)冷溫差9.5℃。在超額過(guò)飽和溫差10.5℃下，等于氣相過(guò)冷了約20℃，平衡過(guò)飽和度、超額過(guò)飽和度各半，此時(shí)酸滴中分子最遠(yuǎn)奔赴路程150 nm，對(duì)應(yīng)的協(xié)同時(shí)間是1.5 ns，酸滴間最近距離是0.3μm。