大學(xué)物理C第二章液體的性質(zhì)SUN課件

第二章液體的性質(zhì)清晨，可以看到小草葉片上的露珠是球形的

，在郊外小池塘的水面上跳來跳去的小昆蟲不會(huì)沉入水里去，為什么？液體的性質(zhì)與其微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)液體具有一定的體積，不易壓縮。液體沒有一定形狀，并具有流動(dòng)性。概述當(dāng)液體與氣體、固體接觸時(shí)，交界處由于分子力作用而產(chǎn)生一系列特殊現(xiàn)象，即：液體表面現(xiàn)象。將一個(gè)拴有松弛棉線的鐵絲環(huán)浸入肥皂液中再輕輕提上來，使環(huán)上布滿肥皂膜，如圖所示。用熱針刺破棉線右側(cè)的薄膜，觀察到什么現(xiàn)象？第一節(jié)液體的表面張力一、表面張力1.現(xiàn)象：說明：液面上存在沿表面的收縮力作用，這種力只存在于液體表面液面像緊繃的橡皮膜具有彈性液面有收縮到最小的趨勢2.表面張力表面層：在液體與氣體或固體交界面，厚度等于分子力有效作用半徑R

的一層液體。表面張力：液體的表面層中有一種使液面盡可能收縮成最小的宏觀張力。①從分子運(yùn)動(dòng)論觀點(diǎn)說明分子作用球表面張力產(chǎn)生的原因②從能量觀點(diǎn)來分析表面能:各個(gè)分子勢能的總和稱為表面能，用E表示。表面張力是宏觀力，與液面相切;f⊥是微觀力，與液面垂直表面張力系數(shù)與表面能增量如圖:鐵絲框上掛有液膜，表面張力系數(shù)為α，將AB邊無摩擦、勻速、等溫地右移△x在AB邊上加的力為：f=2αl外力f所做的功為:表面能增量：表面張力系數(shù)表面張力系數(shù)的影響因素內(nèi)因液體的性質(zhì)溫度：液體內(nèi)所含雜質(zhì)：相鄰物質(zhì)性質(zhì)有關(guān)外因不同液體，α不同密度小、易揮發(fā)的液體α較小T↑→α↓，兩者近似呈線性關(guān)系活性物質(zhì)如洗衣粉例：用相同的兩根移液管，各吸取體積為V的蒸餾水及待測表面張力系數(shù)的農(nóng)用藥液，分別將兩種液體緩緩滴盡，記下蒸餾水的滴數(shù)N1及藥液的滴數(shù)N2，已知水的表面張力系數(shù)

自然界中有許多情況下液面是彎曲的，彎曲液面內(nèi)外存在一壓強(qiáng)差，稱為附加壓強(qiáng),用Ps表示。一、附加壓強(qiáng)的產(chǎn)生第二節(jié)彎曲液面的附加壓強(qiáng)附加壓強(qiáng)Ps是由于表面張力存在而產(chǎn)生的。1、平液面2、彎曲液面1)凸液面2）凹液面二、球形液面附加壓強(qiáng)如圖所示:有一半徑為R的球形液滴緩慢勻速等溫膨脹為半徑為R+dR的球形液.——拉普拉斯球面附加壓強(qiáng)公式三.球形液膜內(nèi)、外壓強(qiáng)差

如圖,由于球形液膜很薄，內(nèi)外膜半徑近似相等舉例例題：溫度為18℃時(shí)，一滴水珠內(nèi)部壓強(qiáng)為外部大氣壓的兩倍。求水珠的半徑R？（大氣壓強(qiáng)＝P0=1.013×105Pa）潤濕:液體沿固體表面延展的現(xiàn)象，稱液體潤濕固體。一、潤濕與不潤濕1、定義不潤濕：液體在固體表面上收縮的現(xiàn)象，稱液體不潤濕固體。

潤濕、不潤濕與相互接觸的液體、固體的性質(zhì)有關(guān)。第三節(jié)潤濕和不潤濕毛細(xì)現(xiàn)象潤濕與不潤濕當(dāng)f附>f內(nèi),

宏觀上表現(xiàn)為液體潤濕固體。當(dāng)f內(nèi)>f附,

宏觀上表現(xiàn)為液體不潤濕固體。毛細(xì)現(xiàn)象1、定義潤濕管壁的液體在細(xì)管里上升，不潤濕管壁的液體在細(xì)管里降低的現(xiàn)象稱為毛細(xì)現(xiàn)象水潤濕毛細(xì)管水銀不潤濕毛細(xì)管液體潤濕管壁完全潤濕液體不潤濕管壁完全不潤濕例：內(nèi)半徑為r的毛細(xì)管注入某種液體,液體完全潤濕管壁.管得下端形成一個(gè)液滴,其形狀可視為半徑為R的球面的一部分.求管中液柱長度h？第四節(jié)懸著水和氣體栓塞現(xiàn)象水沿土壤顆粒間隙形成的毛細(xì)管上升，叫毛細(xì)管上升水。土壤毛細(xì)管中存在的水叫懸著水，其在土壤毛細(xì)管中能保持的原因是：一、懸著水例:病人輸液；潛水員由深水上??；植物高溫下枯萎。二、毛細(xì)管的氣體栓塞現(xiàn)象當(dāng)毛細(xì)管中有很多氣泡，則外加幾個(gè)大氣壓都不能使液柱移動(dòng)，形成栓塞,稱氣體栓塞現(xiàn)象。第五節(jié)彎曲液面上的飽和蒸汽壓一、蒸發(fā)和凝結(jié)

液體變成氣體的過程稱汽化過程。常溫下的汽化過程稱蒸發(fā)，其逆過程稱凝結(jié)。非密閉容器密閉容器二、彎曲液面上的飽和蒸汽壓1定性分析(1)微觀分析凹液面上的飽和蒸汽壓小于平液面上的飽和蒸汽壓。凸液面上的飽和蒸汽壓大于平液面上的飽和蒸汽壓。(2)宏觀分析2定量分析(1)凹液面設(shè)彎曲液面上的飽和蒸汽壓為平液面上的飽和蒸汽壓為(2)凸液面彎曲液面上的飽和蒸汽壓

凹液面:凸液面:本章小結(jié)1、表面張力f=αl

2、表面能增量3、彎曲液面的壓強(qiáng)平液面:

凸液面:凹液面:4、單球形液面:凸液面（氣中液滴）凹液面（液中氣泡）5、雙球面（球形液膜）