液体表面现象课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 液体表面现象,掌握：,表面张力系数、,球型液面内外压强差,熟悉：,表面活性物质、毛细现象,了解：,气体栓塞任意弯曲液面内外压强差,第四章 液体表面现象 掌握：表面张力系数、,1,思考题：,1.表面张力系数有几个定义？其物理意义,分别是什么？,2.表面张力系数的大小和哪些因素有关？,3.表面活性物质有何作用？,4.附加压强是如何形成的？凹液面和凸液,面内部压强将怎样变化？,5.接触角怎样判定？和润湿与否有何关系？,6.毛细现象产生的原因是什么？,7.气体栓塞如何形成？,思考题：,2,1 表面张力(Surface tension),讨论：,1.表面张力使液面产生向内收缩,2.表面张力方向与液面相切，指,向液面内部,3.表面张力作用于二部分液面之,间与边界线垂直,一、表面张力,1 表面张力(Surface tension)讨论：1,3,二、表面张力系数,表面张力系数定义：,表面张力系数单位：N/m,1 力,二、表面张力系数表面张力系数定义：表面张力系数单位：N,4,表面张力系数单位：N/m、J/m,2,2 功,3 能,表面张力系数单位：N/m、J/m2 2 功3 能,5,【,例3,】,吹成一个直径为10cm的肥皂泡，,设皂液的表面张力系数为40 10,-3,J/m,2,，需,要作多少功？,【解】,【例3】吹成一个直径为10cm的肥皂泡，,6,三、影响表面张力系数的因素,1.液体密度：,密度小，易蒸发，,小,；,2.液体温度：,温度越高，,越小,；,3.相邻物质的性质：,水与苯水的,=33.6x10,-3,N/m；,水与醚水的,=12.2x10,-3,N/m；,4.液体内的杂质,四、表面活性物质（surfactant）,使,减小的物质,表面活性物质,三、影响表面张力系数的因素四、表面活性物质（surfacta,7,2 弯曲液面内外的压强差,一、球形液面内外的压强差,1.附加压强（P,S,）,弯曲液面内外的压强差,2 弯曲液面内外的压强差,8,2.附加压强的大小,2.附加压强的大小,9,f,f,10,3.,附加压强的方向,凸液面,：P,内,=P,外,P,s,凹液面：,P,内,=P,外,P,s,一弯曲面内压强比外大一,附加压强,3.附加压强的方向 凸液面：P内=P外Ps一弯曲面,11,液面数,空气中水滴 ,水中气泡 ,肥皂泡 ,空气中液膜 ,液面数空气中水滴 水中气泡 肥皂泡,12,【,例,】,已知液体的表面张力系数,为,，用此液体吹成半径为 R 的液,泡，求液泡内压强。（大气压为P,O,）,P,O,P,1,P,2,P,1,=P,O,+P,S,P,2,=P,1,P,S,=P,O,P,1,=P,2,P,S,P,2,=P,1,+P,S,=P,O,+2P,S,=P,O,+4,/R,【例】已知液体的表面张力系数POP1P2P1=PO+,13,三、任意弯曲液面内外的压强差,附加压强的大小：,特例,1.球形 R,1,=R,2,2.柱形 R,2,=,三、任意弯曲液面内外的压强差附加压强的大小：特例,14,3 毛细现象 气体栓塞,一、固体与液体接触处的表面现象,润湿和不润湿,3 毛细现象 气体栓塞一、固体与液体接触处的表,15,2.润湿,90,（纯角）,液体不润湿固体,3.非润湿,=180,液体完全不润湿固体,90（纯角）3.非润湿=180,17,二、毛细现象(Capillarity),1.毛细现象,2.上升（下降）高度,二、毛细现象(Capillarity)1.毛细现象2.,18,液体表面现象课件,19,【,例7,】,(,p.68/14),图中，玻璃毛细管直径为1mm,水在毛细管里上升了30mm,如果管子慢慢地竖直下降，直到管子顶端离烧杯里的水面20mm时,求此时管中液面的曲率半径。,20,【解】,【例7】(p.68/14)图中，玻璃毛细管直径为1m,20,三、气体栓塞(aero-embolism),液体在润湿情况下在细管中流动时，如果管中出现气泡，液体的流动就要受到阻碍，气泡多时将发生阻塞，这种现象称为气体栓塞。,三、气体栓塞(aero-embolism),21,（a).,液柱不动:P,左,P,右,(b).液柱开始移动:,P,右,P,左,P,流动条件:,PP,(c).流动条件:,PP,（a).液柱不动:P左P右(b).液柱开始移,22,本章小结,1.表面张力的大小和方向,表面张力系数单位：N/m、J/m,2,2.表面张力系数三定义,3.表面活性物质,使,减小的物质,本章小结1.表面张力的大小和方向,23,4.,球形液面内外的压强差,凹液面,：P,内,=P,外,P,s,凸液面,：P,内,=P,外,P,s,5.润湿与不润湿,6.毛细现象,7.气体栓塞,4.球形液面内外的压强差5.润湿与不润湿,24,【,例1,】,将一个半径为 R 的球型液珠分散成,8 个半径,相同的小液滴需作功多少？,（设表面张力系数为）,【解】,【例1】将一个半径为 R 的球型液珠分散成,25,【,例2,】,试求当半径r=210,-3,mm的许多小水滴融合成一个半径R=2mm的大水滴时，所减少的表面能。（）,【解】,设有n个小水滴。,【例2】试求当半径r=210-3mm的许多小水滴融合成一个,26,【,例4,】,已知液体的表面张力系数,为,，用此液体吹成半径为 R 的液,泡，求液泡内外压强差。,【解】,PP,外,P,内,0,+,s外,（,0,s内,）,0,+2/R,外,（,0,2/R,内,）,4/R,【例4】已知液体的表面张力系数,27,【,例5,】,一个肥皂泡的直径为圆形水珠的二倍，设肥皂泡的,是水的三倍，求水滴和肥皂泡的内外压强差之比。,【解】,【例5】一个肥皂泡的直径为圆形水珠的二倍，设肥皂泡的 是,28,【,例6,】,已知小管半径 r=5.010,-5,m，大管半径R=2.010,-4,m，,=7.310,-2,N/m，,=1.110,3,kg/m,3,，求 h。,【解】,【例6】已知小管半径 r=5.010-5m，大管半径R=2,29,