液体的表面性质全解.ppt

附着力----液体分子和固体分子间的吸引力称为附着力. 附着力大于内聚力则液体润湿固体, 附着力小于内聚力则液体不润湿固体. 内聚力----液体分子之间的相互吸引力 称为内聚力. 附着层-----液体与固体接触处厚度等于分子作用半径的一层液体. 附着力 内聚力 固 体 B· 附着层 10-9m 液体不润湿固体 在固体和液体的接触处,液体表面的切面（线）和液体内部固体表面间的夹角 称为接触角. 当液体不润湿固体时, 当 =180°时,液体完全不润湿固体. 附着力 内聚力 固 体 B· 附着层 10-9m 液体润湿固体 水和酒精完全润湿玻璃. 当液体润湿固体时, 当 =0°时,液体完全润湿固体. h 7.3.2 毛细现象（capillarity) 将（2）代入（1） p0 C B r p0 h R C B A 设接触角为 ,毛细管半径为r r p0 h R C B A 如果液体不能润湿固体, 大于90°, h为负值,管内液面要下降,低于管外液面. 这一结果说明,在毛细管中液面上升的高度与表面张力系数成正比,与毛细管的半径成反比. 液体在细管中流动时,如果管中有气泡,液体的流动将会受到阻碍,气泡多时可发生阻塞,这种现象称为气体栓塞. 7.3.3 气体栓塞(aeremia) 当 时 液柱开始移动 液柱不动 Δp＞nδ液柱开始移动 1.如图，水平管道中有一气泡，左侧曲率半径为R，右侧曲率半径为r，求液体静止时，气泡两侧液体的压强差（表面张力系数为 ） . 解： 习题7-3（154页）.在内半径r＝0.3mm的毛 细管中注水，一部分在管的下端形成一水滴， 其形状可以看作是半径R＝3mm的球的一部分 （如图），试求管中水柱的高度h（设接触角 触角 ）. 解：A为凹液面， B为凸面， 由(2)式 - (1)式 ，得 2.一半径为r的竖直毛细管中注入水后，在管的下部形成一水柱，水柱的高度为h。已知水的表面张力系数为α，求水柱下端曲面的半径R。（设接触角为零） . 解：A为凹液面， B为凸面， 由(2)式 - (1)式 ，得 习题7-3（154页）.在内半径r＝0.3mm的毛 细管中注水，一部分在管的下端形成一水滴， 其形状可以看作是半径R＝3mm的球的一部分 （如图），试求管中水柱的高度h（设接触角 触角 ）.用表面张力做。 解：上面A处的张力为 下面B处在竖直方向的张力为 管中水的重力为 3.一开口的水银槽底部水平放置一个一端封口的玻璃管，管内在封闭端有个气泡。已知水银的密度为 ，表面张力系数为 ，玻璃管的半径为R，玻璃管距液面的高度为H,求气泡气体的压强。（水银完全不润湿玻璃） . 解： 由(2)式 - (1)式 ，得 习题7－6（155页） .(1)将两个平行板插入 液体中，由于毛细现象使两板间的液面上升。 (1)试证明两板间液面上升的高度为 其中?为液体的表面张力系数，?为液体的密度 ，θ为接触角，d为两板间距离。 (2)设两平行板间距离为0.5mm，插入水中，求 两板间水面上升的高度是多少？设接触角是零。 解：液面是柱面的一部分，不能用弯曲液面 的压强计算，应从表面张力入手。 设板长为 ，则表面张力为 将F1和F2分别分解为 竖直分量与水平分量。 水平分量互相抵消，用 F表示竖直分量的和， 则 设两平行板间水的重力为G， 则 例题. 将长L、横截面积为S的细橡皮环放 在某液膜上，若刺破橡皮环内的液膜，则橡皮 环被拉成半径为R的圆。已知橡皮的杨氏模量为 E，其形变服从胡克定律。求该液膜的表面张力 系数。 解： 周围液膜在环两个圆周界线上的表面张力；环内的张力。 橡皮环受力分析： 平衡时环受的表面张力与环 内的张力平衡。 在环上任选一弧元dl， dl 对圆心的张角为 ，则 设dl上的表面张力为F1 ，则 设环内的张力为F2，其水平分量抵消，只有竖直分量 ，为 与 平衡,即 设环被拉长了 ，有 则应力与应变为 则 返回 液 体 的 表 面 性 质 第七章 返回 教学要求： 1. 重点掌握液体的表面张力、弯曲液面的附加压强以及毛细现象; 2. 确切理解表面能及润湿和不润湿