液体的表面现象大学物理.ppt

第3章 液体的表面现象;§3.1 液体的表面张力;二、液体的表面张力现象及微观本质;三、表面张力系数;从表面能的角度定义;3、表面张力系数的测定; 将质量为 m 的待测液体吸入移液管内，然后让其缓慢地流出。;则大水滴的面积为 ;与水接触的油的表面张力系数 a=1.8×10-2N·m-1 ，为了使 1.0×10-3 kg 的油滴在水内散布成半径 r = 10-6m 小油滴， （散布过程可以认为是等温的，油的密度为ρ=900kg·m-3）。 ;; 对于液体表面层的分子 A，分子作用球中有一部分在液体表面以外，分子作用球内下部液体分子密度大于上部；;§3.2 弯曲液面的附加压强; 分析小薄层液片受力情况，;二、球形液面的附加压强;如果液面外大气压为P0，在平衡状态下，;解;在水下深度为 30cm 处有一直径d = 0.02mm的空气泡。设水面压强为大气压 P0= 1.013×105Pa, ρ水= 1.0×103kg·m-3, α水= 72×10-3 N·m-1。;§3.3 毛细现象;内聚力大于附着力;二、毛细现象;1、毛细现象产生的原因;设管内液面为一半径为 R 的凹球面;气体拴塞现象; 逐渐增大右端的压强，刚开始液滴并不移动，只是右液面的曲率半径减小；只有当压强增量超过一定的限度 时，液滴才开始移动。;气体栓塞现象的危害举例：;从能量角度解释不润湿; 当内聚力小于附着力时，附着层内的分子 A 受到的合力 f ’ 垂直于附着层指向固体表面。;土壤孔隙中的毛管水; 夜间土壤表层温度低，水的表面张力系数较大；而在土壤较深层温度较高，水的表面张力系数较小，水分会沿毛细管上移。所以拂晓时分土壤表层水分含量高于正常水平。;毛细永动机能否制造出来？;h;植物水分的运输机制; 室温条件下，水的表面张力系数约为a = 73×10－3 N·m-1，取毛细管的半径 r =0.02 mm ，假设水完全润湿毛细管壁，得：;2、渗透作用;实验证明，早春时节枫树中糖溶液的向上运输就是渗透压造成的。;3、负压强作用; 正是因为负压强作用，当水分不断从叶片中蒸发出去或参与植物组织中的生化反应时，水分能够从根部源源不断向上供给。;§3.4 蒸发与凝结; 在敞口容器中，逃出液面的蒸汽分子会向远处扩散，有 n n′，直到??体全部转变为蒸汽时，蒸发过程才停止。; 对于内聚力较小（容易挥发）的液体，表面层内的分子受液体内部作用力较小，饱和蒸汽压较大。;h; 同理可以证凸液面上的饱和蒸汽压 和水平液面上的饱和蒸汽压 PC 之差的计算公式