第一章液体的表面性质.ppt

二、表面张力的微观本质 深刻理解例1-2，与教材P9例3联系起来解释动物肺泡的活动机理 教书是一场暗恋，你费尽心思去爱一群人，结果却只感动了自己； 教书是一场苦恋，费心爱的那一群人，总会离你而去； 教书是一场单恋，学生虐我千百遍，我待学生如初恋。 期末了，曾经怕自己一个人考不好，现在却担心一群人考不好。 2. 润湿现象的微观解释（附着力与内聚力） 一、固体表面润湿 固体 液体 b) 不润湿界面 a) 润湿界面 液体 固体 致战斗在教育事业的老师们节日快乐！ 二、毛细现象 毛细管:管径很细的管子 1. 毛细现象 毛细管插入液体后，如果液体润湿管壁，则液体上升为凹液面；或如果液体不润湿管壁，则液体下降为凸液面的现象称为毛细现象。 如医学中在化验血液时，用毛细管吸取血液；如低矮植物的水分传输、毛巾吸水、钢笔吸墨水，脱脂棉吸水等 * * * * * * 第一章 液体的表面性质 §1.1 液体的表面张力 §1.2 弯曲液面下的附加压强 §1.4 弯曲液面上方的饱和蒸气压 §1.3 固体表面润湿与毛细现象 一、液体的表面现象 §1.1 液体的表面张力 热针刺破右边 热针刺破左边 热针刺破线中央 雨后初晴的礼物 一、液体的表面现象 a) f m1g b) 图1-2表面张力实验 mg f 1、力的观点 2、表面能的观点 作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。 1.力的角度 表面张力系数 即通过单位长度分界线两边液面之间的相互作用力 表面张力系数的方向：垂直于表面的边界，指向液体内部，并与表面相切 (单位：N/m,牛顿每米) 三、表面张力系数 f 2.表面能的角度 外力做功 表面张力系数在数值上等于比表面能的大小 表面能增量 (J/m2,焦耳每平方米) 三、表面张力系数 Fs F A B Δx l AB边匀速、无摩擦、等温移动 比表面能的物理意义：恒温恒压条件下，增加单位表面积表面所引起的的体系自由能的增量 即单位表面上的分子比相同数量的内部分子过剩的自由能 1. 一个系统处于平衡状态时，其势能最小。液体的表面能也是一种势能，所以它趋于减少，即液面趋于缩小其表面积到最小值。 2.分散液滴需要外力做功，比如喷雾器，分散仪，搅拌器等 例1-1 为估计液体表面积改变时能量得变化，试计算半径为r＝2× 10-3mm的许多小水滴融合成一个半径R＝2mm的大水滴时所释放的能量。 解：n滴水滴分开时的总表面积为 n滴水滴融合时的表面积为 得 而水滴体积保持不变，即 四、影响表面张力系数的因素 （1）液体性质，如分子间相互作用力。密度小、易蒸发的液体表面张力系数小；（汞、水） （2）温度有关。温度升高，γ减小； （3）杂质。加入杂质能使γ 增加或减小； 能使γ显著减少的物质称为表面活性物质。（润湿） 乳化剂、增稠剂（农药、肥皂、洗衣粉、洗洁精等） （4）与相邻物质的化学性质有关； 农业上为使喷洒在作物叶片上的农药适当展开，可以在稀释的农药中加入表面活性物质。阴离子型表面活性物质（农乳500＃）和非离子型表面活性物质（宁乳0204＃）具有不使脂类药物水解的特点。 1、一般液面下的附加压强 液体表面垂直方向的力 相当于对液面产生了一个附加的压强，把弯曲液面内无限接近液面的压强P内与液面外的压强P外之间的差值定义为附加压强PS. 附加压强 水平液面 凸形液面 凹形液面 §1.2 弯曲液面下的附加压强 f Δs f P0 P1 f Δs f P2 Ps P0 f f Δs Ps P3 P0 2、球形液面下的压强差 凹形液面 P 内 F内 球形液面半径R 凸形液面 证明一（力的角度） F外 P外 F内 P 内 由于对称性 而 R r df// f 凸形球状液面 则 凸形球状液面 F外 P外 F内 P 内 R r df// 液面的平衡条件 液体内外压强差（附加压强） f 证明二（表面自由能的角度） 环境消耗体积功 W=(P内-P外)dV 恒温下缓慢膨胀， 体积增加dV，表面积增加dS P外 P内 R 凸形球状液面 表面能增量 dG=γdS 由于 W=dG 则 说明 （1）液面内压强等于空气压强与附加压强之和： 凸液面PS为正，凹液面为负。 （2）应用时可以不管液面是凹是凸，先只考虑大小， 然后根据实际，凸液面加附加压强，凹液面减去。 自学教材P8例2 弯曲液面的附加压强是是使土壤颗粒粘合的原因之一，如图所示