医用物理6液体的表面现象演示教学.ppt

润湿、不润湿一般用接触角? 来描述。 ? ? ? ? 润湿 不润湿 不润湿 润湿 接触角是指在液体表面与固体表面的接触处作一与液面相切的切线，此切线与液体?固体界面之间的夹角。 接触角contact angle 当?为锐角时，液体润湿固体； 当?为零时，为完全润湿； 当?为180?时，为完全不润湿。 当?为钝角时，液体不润湿固体； 毛细现象（capillarity) h 毛细现象（capillarity) 润湿液体在细管中上升或不润湿液体在细管中下降的现象称为毛细现象(capillarity)。 毛细现象capillarity是表面张力现象surface tension产生的另一个重要效应。 能产生毛细现象的管子称为毛细管capillary 。 上升：如水，下降：如水银 毛细现象capillarity的计算 R r ? ? h P0 A B C P0 （1）毛细管中液面上升的高度与表面张力系数成正比，与毛细管的内径成反比。管径越细液面上升越高。 R r ? ? h P0 A B C P0 （2）不润湿液体在毛细管中下降的高度的计算式， 此时接触角? 大于90?，所以cos? 为负，表示 管内液面低于管外液面。 思考：液柱下降时，此时液面是凸面还是凹面？ 毛细现象在生命过程以及日常生活中都有重要的意义。植物的吸收和水分的输送，人体血液在毛细血管中的流动等过程，毛细现象都起着重要的作用。 第3章 液体的表面现象 The surface phenomena of liquid 液体除了具有流体的一般特性外，它还有一个特殊的重要性质，即表面特性(surface characterization?? )。 液体与气体和固体相接触时都有一界面，处于界面的分子同时受到同种分子以及气体或固体分子的作用力，因而产生一系列的特殊现象，称之为液体的表面现象(surface phenomena of liquid)。 液体的表面现象(surface phenomena of liquid)包括: 表面张力(surface tension) 、附加压强(additional pressure )、毛细现象(capillarity)等 本章内容 一、 液体的表面张力 surface tension 二、 表面能 surface energy 三、 附加压强 additional pressure 四、 毛细现象与气体栓塞 capillarity air embolism 五、 表面活性物质 surfactant 六、 总结 summary 一、液体的表面张力surface tension 表面张力概念 分子力、液体的表面层 表面张力的方向 the direction of surface tension 表面张力的大小 the magnitude of surface tension 表面张力：液体的表面如紧张的薄膜， 有收缩成表面积最小的趋势，这说明液体的表面存在着张力，这种作用力叫表面张力（surface tension）。 自然现象：露珠，荷叶上水滴，雨点等呈圆形 产生原因：分子相互作用的分子力。 分子间的平衡距离r0为10?10m； F O r r0 斥力 引力 10?9m 液体分子的间距约10－10m，相邻几个液体分子间通常表现为引力。 r 10?10m: 斥力； 10?10mr 10?9m：引力 r 10?9m: 引力趋近0 10?9 m为半径作一球面，则只有在这个球面内的分子才对位于球心的分子有作用力，此球称为分子作用球，球的半径为分子作用半径。 F O r r0 斥力 引力 10?9m 表面层：液体表面取厚度等于分子作用半径 的一层称为表面层surface layer 。 表面层 B分子 受力为0 分子作用球 10-9m B· 表面层-----液表下厚度等于分子作用半径的一层液体称为表面层surface layer . 表面层内的分子都有往液体内部迁移的趋势,从而使液体表面面积趋于缩小. A· A处分子受力 A· 表面张力的方向the direction of surface tension 表面张力是沿着液体的表面与液面相切并且与分界线相垂直的。 表面层分子所受分子作用力：垂直液