表面張力現(xiàn)象二表面張力和表面張力系數(shù)表面張力可以由前圖a得到PPT課件

1、6-7 液體的表面張力一、表面張力現(xiàn)象第1頁(yè)/共32頁(yè)第2頁(yè)/共32頁(yè)二.表面張力和表面張力系數(shù) 表面張力可以由前圖a得到.表面張力的大小與液面的周界(或截線)長(zhǎng)度l成正比,即 表面張力是作用于液體表面是的使液體具有收縮傾向的一種力。此力與截線垂直并與該處液面相切.1、表面張力lflfF22外并由c得到外力第3頁(yè)/共32頁(yè)表面張力系數(shù)與其它因素的關(guān)系(溫度,表面活性物質(zhì),臨界介質(zhì))能使明顯變小的物質(zhì)稱為表面活性物質(zhì) 若一種物質(zhì)甲能顯著地降低另一種物質(zhì)乙的表面張力，就說(shuō)甲對(duì)乙具有表面活性。第4頁(yè)/共32頁(yè)例6-5.長(zhǎng)為a寬為b. 求出水的表面張力系數(shù).mbmakgm223100 . 3,102

2、. 3,1088. 0第5頁(yè)/共32頁(yè)三.表面能 由圖6.35(a).(c)可以看出,設(shè)使AB邊向右移動(dòng)距離SxABxfxFA22外式中 表示AB邊移動(dòng) 時(shí)液膜的兩個(gè)表面所增加的總面積,在等溫過(guò)程的條件下,這個(gè)功轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w表面能的增量 ,所以可以得出SxESE表面能:張力系數(shù)在數(shù)值上等于在等溫條件下液體表面增加單位面積時(shí)所增加的表面能表能自由能:表面能不同于表面內(nèi)能,可以認(rèn)為,它是表面內(nèi)能的一部分,是在等溫條件下能夠轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功的那一部分,在熱力學(xué)中稱為表面自由能.第6頁(yè)/共32頁(yè)兩個(gè)問(wèn)題的討論:(1) 表面積問(wèn)題:理論和實(shí)驗(yàn)表明,在等溫條件下,體積一定的液體的平衡態(tài)對(duì)于表面自由能取極小值.(

3、2) 表面層: 從微觀角度來(lái)看,液體表面并不是一個(gè)真正的幾何面,而是一個(gè)厚度為分子力有效作用距離的薄層,稱為表面層第7頁(yè)/共32頁(yè)第8頁(yè)/共32頁(yè)6-8、彎曲液面附加壓強(qiáng)一.附加壓強(qiáng)的存在acbppp0ppa0ppb0ppp由于表面張力的作用,使彎曲液面內(nèi)無(wú)限接近于液面處液面處液體壓強(qiáng)p與液面外的壓強(qiáng)p0之間存在著壓強(qiáng)差,此壓強(qiáng)差 稱為彎曲液面下的附加壓強(qiáng) 0ppp第9頁(yè)/共32頁(yè)二.球形液面下附加壓強(qiáng)的計(jì)算(1)計(jì)算S球冠面上的大氣壓的合力p0S第10頁(yè)/共32頁(yè)(2)計(jì)算半徑為r的球冠面上周邊上表面張力1sindldffdl1sinrRr2Rr22第11頁(yè)/共32頁(yè)(3)重力mg(4)在底

4、面S上受到下面液體的壓力為PS.P為S面上的液體壓強(qiáng),也就是彎曲液面下液體內(nèi)部A點(diǎn)的壓強(qiáng).fmgSppS0RprfPSfpp2/0200Rpp20由于mg很小,可忽略不計(jì),有:(5)對(duì)于凹面液體Rpp20(6)對(duì)于球形氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為:Rp4第12頁(yè)/共32頁(yè)第13頁(yè)/共32頁(yè)任意液面附加壓強(qiáng)：. 1這是拉普拉斯公式三.拉普拉斯公式)11(21RRp2.圓柱形凹液面dp2第14頁(yè)/共32頁(yè)第15頁(yè)/共32頁(yè)6-9、毛細(xì)現(xiàn)象及毛細(xì)管公式一.潤(rùn)濕和不潤(rùn)濕 接觸角第16頁(yè)/共32頁(yè)例如：水 + 玻璃 水 + 涂有油脂的玻璃 附著力附著層內(nèi)聚力接觸角固體液體A第17頁(yè)/共32頁(yè)（二）、毛細(xì)現(xiàn)象第18頁(yè)

5、/共32頁(yè)ABCDhRgrhcos2第19頁(yè)/共32頁(yè)6-7 液體的表面張力一、表面張力現(xiàn)象第20頁(yè)/共32頁(yè)第21頁(yè)/共32頁(yè)二.表面張力和表面張力系數(shù) 表面張力可以由前圖a得到.表面張力的大小與液面的周界(或截線)長(zhǎng)度l成正比,即 表面張力是作用于液體表面是的使液體具有收縮傾向的一種力。1、表面張力lflfF22外并由c得到外力第22頁(yè)/共32頁(yè)表面張力系數(shù)與其它因素的關(guān)系能使明顯變小的物質(zhì)稱為表面活性物質(zhì) 若一種物質(zhì)甲能顯著地降低另一種物質(zhì)乙的表面張力，就說(shuō)甲對(duì)乙具有表面活性。第23頁(yè)/共32頁(yè)例6-5.長(zhǎng)為a寬為b. 求出水的表面張力系數(shù).mbmakgm223100 . 3,102 .

6、 3,1088. 0第24頁(yè)/共32頁(yè)三.表面能 由圖6.35(a).(c)可以看出,設(shè)使AB邊向右移動(dòng)距離SxABxfxFA22外式中 表示AB邊移動(dòng) 時(shí)液膜的兩個(gè)表面所增加的總面積,在等溫過(guò)程的條件下,這個(gè)功轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w表面能的增量 ,所以可以得出SxESE表面能:張力系數(shù)在數(shù)值上等于在等溫條件下液體表面增加單位面積時(shí)所增加的表面能表能自由能:表面能不同于表面內(nèi)能,可以認(rèn)為,它是表面內(nèi)能的一部分,是在等溫條件下能夠轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功的那一部分,在熱力學(xué)中稱為表面自由能.第25頁(yè)/共32頁(yè)6-8、彎曲液面附加壓強(qiáng)dldfdf1df2roSRC內(nèi)外一.附加壓強(qiáng)的存在由于表面張力的作用,使彎曲液面內(nèi)無(wú)限接近于液面處液面處液體壓強(qiáng)p與液面外的壓強(qiáng)p0之間存在著壓強(qiáng)差,此壓強(qiáng)差 稱為彎曲液面下的附加壓強(qiáng) 0ppp二.球形液面下附加壓強(qiáng)的計(jì)算(1)計(jì)算S球冠面上的大氣壓的合力p0S(2)計(jì)算半徑為r的球冠面上周邊上表面張力Rrf22(3)重力mg(4)在底面S上受到下面液體的壓力為PS.P為S面上的液體壓強(qiáng),也就是彎曲液面下液體內(nèi)部A點(diǎn)的壓強(qiáng).第26頁(yè)/共32頁(yè))11(21RRp任意液面附加壓強(qiáng)：Rpp20球形液膜這是拉普拉斯公式RaP20三.拉普拉斯公式第27頁(yè)/共32頁(yè)6-9、毛細(xì)現(xiàn)象及毛細(xì)管公式一.潤(rùn)濕和不潤(rùn)濕 接觸角第28頁(yè)