液体表面现象.ppt

例：水沸腾时，形成半径为10-3m的蒸汽泡，求此球泡内的压强。 解：在100℃时的表面张力系数为0.0589N -1, 根据 设泡外的压强为P0，则泡内的压强为： Pi= P0+ 118Pa * * 第三十页，共四十六页，2022年，8月28日 二、肺泡内外的压强差 肺泡表面所产生的附加压强为： 肺泡壁能分泌一种表面活性物质（磷脂类物质）可以 调节肺泡的表面张力大小： ① 吸气时，表面活性物质浓度降低，张力增大，抑制肺 泡不至于过大； ② 呼气时，表面活性物质浓度增加，张力减小，抑制肺 泡不至于萎缩。 有关现象：新生儿自发性呼吸困难、 麻醉病人的肺萎缩、肺扩张 * * 第三十一页，共四十六页，2022年，8月28日 §5.4 毛细现象 气体栓塞 润湿作用 毛细现象 气体栓塞 * * 第三十二页，共四十六页，2022年，8月28日 一、润湿作用 当液体与固体接触时，液体是否可以润湿固体取决于液体分子间的吸引力(聚合力)和液体与固体之间分子间吸引力 (附着力)的大小比较，可以分为润湿和不润湿. 聚合力＜附着力，润湿，如：水滴在干净的玻璃上 聚合力＞附着力，不润湿，如：水银在玻璃上 1、接触角： 液体与固体接触表面间的夹角θ，液体表面切面经液体内部与固体表面间的夹角称接触角。 * * 第三十三页，共四十六页，2022年，8月28日 上一内容 回主目录 ?返回 下一内容 液体表面现象 * * 第一页，共四十六页，2022年，8月28日 上章讨论的是液体流动时的规律，液体还有一个显著的特征是它的自由表面，由于自由表面的存在，使其出现了各种各样的表面现象。 液体内部由于分子的紊乱运动，各个方向的物理性 质是完全相同的，即各向同性。 在液体表面，无论是液体与气体之间的自由表面， 两种不能混合的液体之间的液面或是液体与固体之间 的液面，各个方向的性质就很不相同，出现表面张力， 表面能，液面附加压强，毛细现象等一系列表面现象。 * * 第二页，共四十六页，2022年，8月28日 §5.1 表面张力与表面能 液体的表面层和表面能 表面张力系数 * * 第三页，共四十六页，2022年，8月28日 一、 液体的表面层和表面能 1、表面张力现象： 2、用分子力来解释表面张力： ①：分子平衡距离为r0 ~ 10-10m， 当分子间距r＞r0时： 满足10-10m＜r0＜10-9m时分子力为引力 满足r0＞10-9m时分子力趋近于0 液体表面如紧张的薄膜，有收缩成面积最小的趋势。 如：荷叶上的小水滴收缩成球形， 玻璃板上的水银小滴收缩成球形， 缝衣针可以轻轻地放在水面上而不下沉等。 都说明液体表面有张力的存在，这种能使表面缩小的 张力为表面张力。 * * 第四页，共四十六页，2022年，8月28日 ② 分子作用球： 分子引力有效作用范围是半径为10-9m的球形区域， 落在此球面内的所有分子对球心分子都有引力作用， 这个球称为分子作用范围或分子作用球。 ③ 表面层： 液体表面取厚度等于分 子作用球半径的一层为 液体表面层。表面层里 的分子受力情况与液体 内部有所不同 。 * * 第五页，共四十六页，2022年，8月28日 ④：表面张力产生原因： 表面层内液体分子受到指向液体内部的力的作用，宏 观上表现为表面张力。 所有位于表面层内部的液体分子都受到垂直液面并 指向液体内部的分子引力作用。而这些引力又被一 些十分靠近的的斥力所平衡，使这些分子能够停留 在液体的表面层。 定义：增加单位面积的液体表面积所作的功为 液体的表面能。单位：J/m2 3、表面能： * * 第六页，共四十六页，2022年，8月28日 将液体内部分子移动到表面层，需要克服引力作功， 使分子势能增加,所以表面层分子具有更多的势能： 推论： a):系统总有将势能减少到 最小的趋势，所以液体 表面积总是收缩到最小。 b):若要增加液体表面积， 需要作功移动更多的分 子进入表面层，增加势能。 * * 第七页，共四十六页，2022年，8月28日 二、 表面张力系数 2、表面张力的方向： 1、表面张力系数?： 液面上单位长度的张力。用?表示，单位：N/m 对于液体的边界上或液体表面上任何一条线的两侧 物质，彼此之间都有拉力作用，这个拉力处在液面平面 之内并与该线垂直。如下图所示： 金属丝环 丝线 (a)丝线套内肥皂膜未刺破时 (b)丝线套内肥皂膜刺破时 * * 第八页，共四十六页，2022年，8月28日 4、若液膜有两个表面： 如图：U形金属框架ABCD有 一可以滑动的金属丝BC