第二章-液體的表面現(xiàn)象

1、2.1 液體的表面張力l2.1.1 表面張力現(xiàn)象l2.1.2 表面張力的微觀本質(zhì)l2.1.3 表面張力系數(shù)l2.1.4 表面張力系數(shù)的測(cè)定l2.1.5 影響液體表面張力系數(shù)的因素l2.2 彎曲液面的附加壓強(qiáng) l2.2.1 附加壓強(qiáng)的產(chǎn)生l2.2.2 球形液面的附加壓強(qiáng)l2.3 毛細(xì)現(xiàn)象l2.3.1 液體與固體接觸處的表面現(xiàn)象l2.3.2 毛細(xì)現(xiàn)象l2.3.3 氣體栓塞現(xiàn)象l2.3.4 土壤中的毛細(xì)管水l氣體、液體、固體 l 液體、氣體：表面層； 液體、固體：附著層 l宏觀理論、經(jīng)典物理 l現(xiàn)實(shí)生活中存在表面張力的例子 l表面張力的本質(zhì) l表面張力的大小（）l表面張力系數(shù)的測(cè)定 l影響表面張力系

2、數(shù)的因素 l與表面上所取線段的長(zhǎng)度成正比； l與表面層相切，與所取線段垂直； l是一對(duì)作用力與反作用力。 l分子之間力的組成（萬有引力、分子之間力的組成（萬有引力、庫侖力、磁力、強(qiáng)相互作用力、庫侖力、磁力、強(qiáng)相互作用力、弱相互作用力）弱相互作用力）lC C1 1、C C2 2為正數(shù)；為正數(shù)；m m：9-159-15，n n：4-7 4-7 lr r0 0(1A)(1A)：平衡距離；：平衡距離；R R（10A10A）：）：有效作用距離有效作用距離 12()mnCCfrrrfLfdMgGNMgNdl與液體性質(zhì)有關(guān)與液體性質(zhì)有關(guān)l與液體溫度有關(guān)與液體溫度有關(guān)l與相鄰物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)有關(guān)與相鄰物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)

3、有關(guān)l與液體中的雜質(zhì)有關(guān)與液體中的雜質(zhì)有關(guān)l密度小、易揮發(fā)的液體（如乙醚、酒精）密度小、易揮發(fā)的液體（如乙醚、酒精）表面張力系數(shù)較小表面張力系數(shù)較小 l密度大、不易揮發(fā)的液體（如熔融的金密度大、不易揮發(fā)的液體（如熔融的金屬）表面張力系數(shù)較大屬）表面張力系數(shù)較大 對(duì)確定的液體，表面張力系數(shù)對(duì)確定的液體，表面張力系數(shù)隨溫度升高而減小隨溫度升高而減小 0( ) tt 表面張力系數(shù)是界面兩邊表面張力系數(shù)是界面兩邊媒質(zhì)共同決定的媒質(zhì)共同決定的l表面活性物質(zhì)表面活性物質(zhì) l非表面活性物質(zhì)非表面活性物質(zhì) l半徑為半徑為r r的小液滴，其表面張力系的小液滴，其表面張力系數(shù)為數(shù)為 l虛功原理虛功原理()()SC

4、ACBBAPPPPPPP4SPR 例例2.4 2.4 如圖所示，在內(nèi)半徑如圖所示，在內(nèi)半徑r=0.3mmr=0.3mm的玻璃管中注水，一部分水在管的下的玻璃管中注水，一部分水在管的下端形成一凸液面，其半徑端形成一凸液面，其半徑R=3mmR=3mm，管中凹液面的曲率半徑與毛細(xì)管的內(nèi)半徑，管中凹液面的曲率半徑與毛細(xì)管的內(nèi)半徑相同。求管中所懸水柱的長(zhǎng)度相同。求管中所懸水柱的長(zhǎng)度h h。設(shè)水的表面張力系數(shù)。設(shè)水的表面張力系數(shù)=73=73* *1010-3-3N/mN/m。 解解1 1：02AppR02Bppr22ABppghRr211()5.4()hcmg Rr解解2 2：12Fr 22Fr 212s

5、in()FFgvgr hsinrR211()5.4()hcmg Rrl接觸角接觸角 l潤(rùn)濕、不潤(rùn)濕潤(rùn)濕、不潤(rùn)濕 l內(nèi)聚力、附著力內(nèi)聚力、附著力 朱倫公式 2 coshgrl例例2.5 2.5 如圖所示，盛有水的如圖所示，盛有水的U U形管中，細(xì)管的內(nèi)徑形管中，細(xì)管的內(nèi)徑r rA A=5=5* *1010-5-5m m，粗管的內(nèi)徑粗管的內(nèi)徑r rB B=2=2* *1010-4-4m m。設(shè)水能完全潤(rùn)濕玻璃管壁，且已知水的。設(shè)水能完全潤(rùn)濕玻璃管壁，且已知水的表面張力系數(shù)表面張力系數(shù)=73=73* *1010-3-3N/mN/m。試求左右兩管水面的高度差。試求左右兩管水面的高度差h h。 解解: :