液体的表面现象课件课件.ppt

关于液体的表面现象课件*第1页，共42页，星期日，2025年，2月5日*一.液体具有收缩其表面的性质二.表面张力三.液体表面分子受力及表面能第一节表面张力和表面能第2页，共42页，星期日，2025年，2月5日*一.液体具有收缩其表面的性质荷叶上的水珠、玻璃板上的水银小球、滴药管缓慢流出的液滴都趋于成球形表面张力和表面能第3页，共42页，星期日，2025年，2月5日*液体有收缩其表面的趋势,即液体总是力图使其表面收缩到最小.液体的表面类似于一张拉紧的弹性膜，使液面处在有收缩趋向的张力作用下——表面张力。（a）（b）表面张力和表面能第4页，共42页，星期日，2025年，2月5日*二.表面张力设想在液体的表面划一条长度为l的分界线，将液面分为两部分，这两部分将相互牵引，牵引力即为表面张力，其大小为f=?l其方向与液体表面相切，并与分界线l垂直.?-表面张力系数，是液体性质的表现.单位:N·m-1对于一定的液体，?随温度上升而减小.?还与杂质成分及浓度有关.l表面张力和表面能第5页，共42页，星期日，2025年，2月5日*三.液体表面分子受力及表面能表面张力起源于液体分子力rf分子力作用半径：分子力能够发生的作用的最大分子间距，r0~10-9米分子力是使固体、液体分子聚集的主要因素分子力作用球：以分子中心为球心、以分子力作用半径为半径所作的球。r0表面张力和表面能第6页，共42页，星期日，2025年，2月5日*三.液体表面分子受力及表面能??????ABC球内液体分子分布均匀，合力为零球内液体分子分布不均匀，合力不为零A分子：B、C分子：?1.液体的表面层表面层表面张力和表面能第7页，共42页，星期日，2025年，2月5日*三.液体表面分子受力及表面能2.表面层的特点表面层内的分子受到垂直液面指向液体内部的引力要把液体内部的分子移到表面层中来，就要克服上述引力做功，从而使分子势能增加，即表面层内的分子具有较大的势能——表面能。?受力能量表面张力和表面能第8页，共42页，星期日，2025年，2月5日*任何系统，它的势能有减小到最小的趋势，处于稳定状态。所以液体表面层中的分子有尽量挤入液体内部的趋势，从而使表面层面积有尽可能缩小的趋势，宏观表现为表面张力。3.表面能液体表面层分子比内部分子所多出的势能总和。表面张力和表面能第9页，共42页，星期日，2025年，2月5日*四.表面张力系数与表面能的关系lMN金属框滑动金属丝MNF=2?l外力做功?W=F?x=2?l?x=??S=?E液膜外力F2?lF?x表面张力和表面能第10页，共42页，星期日，2025年，2月5日*例求当半径r=2.0*10-6m的许多小水滴融合成一个半径R=2.0*10-3m的大水滴时,所释放的能量.水的表面张力系数,α=7.3*10-2N/m3.7*10-3J第11页，共42页，星期日，2025年，2月5日*第二节弯曲液面的附加压强

一.水平液面的附加压强二.球形凸液面的附加压强三.球形凹液面的附加压强五.典型应用——连通的气泡四.球形液膜第12页，共42页，星期日，2025年，2月5日*ffp0pffp0pffp0p表面张力f通过分析一小块液面的平衡条件讨论不同弯曲程度的液面产生的压强差液面外部的大气压强p0液体内部压强p三力平衡第二节弯曲液面的附加压强第13页，共42页，星期日，2025年，2月5日*附加压强:液体表面存在着张力，若液面弯曲，表面张力与弯曲液面相切，使得弯曲液面凹侧压强较大，液面内外压强不相等，存在压强差，称为弯曲液面附加压强。其中，ps-附加压强，pi-液体内部压强，po-液体外部压强第14页，共42页，星期日，2025年，2月5日*?f=0p0=p液面不产生附加压强讨论无厚度液面ffp0pp0=pp0=p一.水平液面的附加压强弯曲液面的附加压强第15页，共42页，星期日，2025年，2月5日*ffp0p?Sr?f?f1?f2?f=??l?f1=??lsin??f2=??lcos