第2章液体的表面性质

1、第第2 2章章 液体的表面性质液体的表面性质2.1 2.1 液体的表面张力液体的表面张力液体的表面有收缩到最小的趋势液体的表面有收缩到最小的趋势表面张力现象表面张力现象液体的表面象一张绷紧的橡皮膜液体的表面象一张绷紧的橡皮膜r0Fmrrc分子力随分子间距的变化rcrcrc液体内部和表面层中分子受力对比微观解释微观解释表面层的分子受到的合力指向液体内部, 液体内部的分子受到的合力为零表面层分子有效作用半径rc液体的表面象一张绷紧的橡皮膜具有收缩到最小的趋势液体的表面象一张绷紧的橡皮膜具有收缩到最小的趋势表面张力就是表面层分子引力优势的宏观体现表面张力就是表面层分子引力优势的宏观体现表面层的分子要

2、表面层的分子要挤入液体内部挤入液体内部F表面层分子间的引力大于内部分子间的引力表面层分子间的引力大于内部分子间的引力表面层的分子间距表面层的分子间距大于内部分子间距大于内部分子间距fL大小大小方向方向影响表面张力系数的因数（影响表面张力系数的因数（P23P23）温度温度液体及相邻的物质液体及相邻的物质杂质杂质ff L表面张力系数表面张力系数定义定义fL垂直垂直L向外向外表面张力的定量描述表面张力的定量描述表面张力系数另一种定义表面张力系数另一种定义SE 两种定义的一致性证明两种定义的一致性证明fL表面能表面能表面积表面积22ALdEfLSS E d功功【例【例2.1】 P23 /MR343 S

3、ASE M, r , 根据根据已知已知33r/RN 22R4r4NS 结果结果123314() 1.35 103MAJrM2.2 弯曲液面的附加压强弯曲液面的附加压强弯曲液面的附加压强的定义弯曲液面的附加压强的定义P0平液面平液面P=P0P0PP0P90900 0 不润湿不润湿润湿润湿 90 附着力附着力内聚力内聚力 附着力附着力2.3.2毛细现象毛细现象现象现象【思考】将玻璃毛细管插入水中下列哪一现象正确？【思考】将玻璃毛细管插入水中下列哪一现象正确？(a)内外液面等高(b)内部液面下降(c)内部液面上升液体润湿毛细管时液面上升的原因液体润湿毛细管时液面上升的原因液面上升液面上升h h高度对

4、应的压强与弯高度对应的压强与弯曲液面带来的负附加压强平衡曲液面带来的负附加压强平衡不润湿毛细管的液体表面呈凸形不润湿毛细管的液体表面呈凸形, , 凸形液面下压强比平液面下压强大凸形液面下压强比平液面下压强大, ,液面下降液面下降h h高度对应的压强差与弯高度对应的压强差与弯曲液面带来的正附加压强平衡曲液面带来的正附加压强平衡. .润湿毛细管的液体表面呈凹形润湿毛细管的液体表面呈凹形凹形液面下压强比平液面下压强小凹形液面下压强比平液面下压强小h hh hh h【思考】不润湿与润湿的情况相同吗？【思考】不润湿与润湿的情况相同吗？rhR毛细管液面上升高度毛细管液面上升高度Rrcos 根据根据2cos

5、grh结果结果Pgh2PR附加由于润湿现象由于润湿现象(),(),毛细管毛细管( (r) )内液面弯曲内液面弯曲, ,弯曲液面下表面张力弯曲液面下表面张力()()引起附加压强引起附加压强, ,液面上升液面上升( (h) )使其对应的压强与附加压强平衡使其对应的压强与附加压强平衡yxdhF1F2dF1o【例【例2.22.2】 P29P29【思路】【例【例2.22.2】 P292110000()/2hhFPLdyPgy LdyP Lhgh L20FP Lh oydxhF1F2dF1计算计算F1计算计算F计算计算F11( )dF yPLdy0()g hyPgy10( )P yPR2222/2LFgh

6、 Lgd 2hgRgd合力的效果是什么？合力的效果是什么？【思考【思考】P23 2-10水的形状水的形状?0/ 2ph0/ 2ph/2/PhFP SSV h 0p0p22VFhp31 题1-110,ht, yt, h-ydyVdt()22xyhyyhdxdy2dydxdtVVQPgxVSSRSR/2/42234433 418ln2222244 0.21.00 101.001.63 10 ( )1 109.8 (1.00 10 )h eh eh ehhhSRSRSRRLtdxdxxgxggg rVRLsgr y设：t 时刻，水位差为x ， 左容器中的水位高度为yP31 2-52PR附加4d4PR附加8D33PdP D32300084(1)0ghDDdPPPd 55.19 10Dm04PPghd08PPDP31 2-5 解32300084(1)0ghDDdPPPd3aDy设：320DaDb32352099ya yab30ypyq232333()()()()223223qqpqqpy 3()yq53()5.19103aDqmP23 2-700arg22smalllePghPrr粗细管液面下两点高度差对应的压强粗细管液面下两点高度差对应的压强与两液面弯曲带来的附加压强差平衡与两液面弯曲带