竞赛固体液体气体-ppt课件

1、第九章9.1一、晶体和非晶体 1 1晶体：具有规那么的几何外晶体：具有规那么的几何外形形 1常见的晶体有：石英、云母、明矾、常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等食盐、硫酸铜、糖、味精等2几种常见晶体的规那么外形：几种常见晶体的规那么外形：食盐的晶体呈立方体形；食盐的晶体呈立方体形；明矾的晶体呈八面体形；明矾的晶体呈八面体形；石英的晶体中间是一个六棱柱，两端呈石英的晶体中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥；六棱锥；非晶体：没有规那么的几何外非晶体：没有规那么的几何外形形 常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、 橡胶等橡胶等 非晶体非晶体晶体

2、晶体多晶体多晶体规则规则形状形状无无有有无无物理物理性质性质各向各向同性同性各向各向异性异性各向各向同性同性固定固定熔点熔点无无有有有有种类种类区别区别 固体能否有确定的熔点，可作为区分晶固体能否有确定的熔点，可作为区分晶体非晶体的标志体非晶体的标志 一种物质是晶体还是非晶体并不是一种物质是晶体还是非晶体并不是绝对的，在一定的条件下可以转化相互绝对的，在一定的条件下可以转化相互转化转化9.2 液体的性质介于气体和固体之间，它与固体一样具有一定的体积，不易紧缩，同时，又像气体一样没有固定的外形，具有流动性。这些性质是由它的微观构造决议的。 1 1、液体的外表张力、液体的外表张力外表层外表层液体液

3、体汽汽 液体外表层的分子分布比液体内部的分液体外表层的分子分布比液体内部的分子分布稀疏，分子的平均间距较大，所以子分布稀疏，分子的平均间距较大，所以外表层内液体分子的作用力主要表现为引外表层内液体分子的作用力主要表现为引力，正是分子间的这种引力作用，使外表力，正是分子间的这种引力作用，使外表层具有收缩的趋势。层具有收缩的趋势。 存在于液体外表层能使液面相互收存在于液体外表层能使液面相互收缩的拉力叫外表张力。缩的拉力叫外表张力。 其方向与所取分界限段垂直、与液其方向与所取分界限段垂直、与液面相切面相切 fL 为外表张力系数，其单位是为外表张力系数，其单位是N/m， 的数值与液体的种类和温度有关。

4、的数值与液体的种类和温度有关。2 2、外表能、外表能 由于液面有自动收缩的趋势，所以增大由于液面有自动收缩的趋势，所以增大液体外表积需求抑制外表张力做功液体外表积需求抑制外表张力做功 想象使想象使ABAB边向右挪动间隔边向右挪动间隔x x，那么，那么此过程中外界抑制外表张力所做的功为此过程中外界抑制外表张力所做的功为SxABxfxFW22外S表示液膜的两个外表所添加的总面积表示液膜的两个外表所添加的总面积 例、将端点相连的三根细线掷在水面上，其例、将端点相连的三根细线掷在水面上，其中中1 1、2 2线各长线各长1.5cm1.5cm，3 3线长线长1cm1cm，假设在图，假设在图中中A A点滴下

5、某种杂质，使外表张力系数减小点滴下某种杂质，使外表张力系数减小到原来的到原来的0.40.4，求每根线的张力？水外表张，求每根线的张力？水外表张力系数力系数=0.07N/m=0.07N/m。1)4 . 0(2sin2RTcmR25 . 2,22sin10,1067. 11432TNTTT 上题中，又把该杂质滴在上题中，又把该杂质滴在B点，求每根点，求每根线的张力？线的张力？NaRTT42211026 . 0 如下图，一长如下图，一长L、质量均匀为、质量均匀为M的的链条套在一外表光滑，顶角为链条套在一外表光滑，顶角为的圆锥的圆锥上，当链条在圆锥面上静止时，链条中上，当链条在圆锥面上静止时，链条中的

6、张力是多少？的张力是多少？ 如下图，一长如下图，一长L、质量均匀为、质量均匀为M的链条套的链条套在一外表光滑，顶角为在一外表光滑，顶角为的圆锥上，当链条在圆锥面上的圆锥上，当链条在圆锥面上静止时，链条中的张力是多少？静止时，链条中的张力是多少？ 链条的受力具有旋转对称性链条各部分链条的受力具有旋转对称性链条各部分间的张力属于内力间的张力属于内力, ,需将内力转化为外力，我需将内力转化为外力，我们可以在链条中隔离出任一微元作为研讨对象，们可以在链条中隔离出任一微元作为研讨对象，链条其它部分对微元的拉力就成为外力，对微链条其它部分对微元的拉力就成为外力，对微元根据平衡规律求解元根据平衡规律求解:

7、: FTFTFin 2当当 ,sin22 iTTFFF 2sin222 链条微元处于平衡链条微元处于平衡mgFNiFiTFmg 2cot22 2 TnMFgn cot22 Mg cot22 3.外表张力产生的附加压强外表张力产生的附加压强 外表张力的存在，呵斥弯曲液面的内、外表张力的存在，呵斥弯曲液面的内、外的压强差，称为附加压强外的压强差，称为附加压强 其中最简单的就是球形液面的附加压强其中最简单的就是球形液面的附加压强 在半径为在半径为R的球形液滴上任取一球的球形液滴上任取一球冠小液块来分析冠小液块来分析(小液块与空气的分小液块与空气的分界面的面积是界面的面积是S, 底面积是底面积是S)

8、SAR图3-4-4 大气压的合力方向垂直于大气压的合力方向垂直于S S面，大面，大小可表示为小可表示为 SpF0 外表张力的合力也与外表张力的合力也与S面垂直，大面垂直，大小为小为 2sin2sin2sinRfff 2sin2sin2sinRfff截块很小，截块很小，mg的数值可忽略的数值可忽略fFpS22sinRS Rpp20上式是在凸液面条件下导出的上式是在凸液面条件下导出的 对凹液面也成立，但凹球形液面对凹液面也成立，但凹球形液面(如液体中气泡的外表如液体中气泡的外表)内的压强内的压强p小小于外部压强于外部压强p0 易得球形液泡内部压强比外部易得球形液泡内部压强比外部压强大压强大R4 当

9、两个相接触的肥皂泡交融前，常有一个中间阶段，在两个肥皂泡之间产生一层薄膜，如下图 1r2r 曲率半径曲率半径 和和 知，求把肥皂泡知，求把肥皂泡分开的薄膜的曲率半径。分开的薄膜的曲率半径。 1014rpp2024rpp21214prp212112-rrrrr 3、浸润和不浸润、浸润和不浸润浸润：一种液领会润湿某种固体并附着在浸润：一种液领会润湿某种固体并附着在 固体的外表上的景象。固体的外表上的景象。 如：水可以浸润玻璃如：水可以浸润玻璃 不浸润：一种液体不会润湿某种固体，也不浸润：一种液体不会润湿某种固体，也 不会附着在固体的外表的景象。不会附着在固体的外表的景象。 如：水银不浸润玻璃如：水

10、银不浸润玻璃 固体相接触的液体薄层叫附着层固体相接触的液体薄层叫附着层 分别作液体外表的切线与固体外表的分别作液体外表的切线与固体外表的切线，在液体内部这两条切线的夹角切线，在液体内部这两条切线的夹角，称为接触角。称为接触角。 液体与固体浸润时，液体与固体浸润时，为锐角；液体与为锐角；液体与固体不浸润时，固体不浸润时，为钝角。两种理想情况为钝角。两种理想情况是是=0时，称为完全浸润；时，称为完全浸润；=时，称为时，称为完全不浸润。完全不浸润。毛细景象毛细景象 ：管径很细的管子叫做毛细管管径很细的管子叫做毛细管 浸润液体在毛细管中上升的景象，以及不浸润液体在毛细管中上升的景象，以及不浸润液体在毛

11、细管中下降的景象，叫毛细景象。浸润液体在毛细管中下降的景象，叫毛细景象。cos2 rF hrgG2grhcos2 不浸润的情况，上式仍正确，不浸润的情况，上式仍正确，是钝角，是钝角，h是是负值，表示管内液面低于管外液面。负值，表示管内液面低于管外液面。 在两端开口，半径1mm的玻璃毛细管内装满水， 后把它竖直放置，这时留在管中水柱有多长？外表张力系数 米牛2103 . 7rhgr42米23321094. 2108 . 910103 . 744grh 绷紧的肥皂薄膜有两个平行的边境，线绷紧的肥皂薄膜有两个平行的边境，线AB将将薄膜分隔成两部分，刺破左边的膜，线薄膜分隔成两部分，刺破左边的膜，线A

12、B遭到遭到外表张力作用被拉紧，试求此时线的张力。平行外表张力作用被拉紧，试求此时线的张力。平行边间间隔为边间间隔为d，线，线AB的长度为的长度为l(ld/2)，肥皂，肥皂液的外表张力系数为液的外表张力系数为ifT2线会形生长度为线会形生长度为的两条直线段和半径为的两条直线段和半径为d/2的半圆，线在的半圆，线在C、D两处的拉力及各处都垂直于该弧线的外表两处的拉力及各处都垂直于该弧线的外表张力的共同作用下处于平衡形状张力的共同作用下处于平衡形状)2/(21dlxdrrfi24cos2drrfi24cos2dT 在程度放置的平玻璃板上倒一些水银，由于在程度放置的平玻璃板上倒一些水银，由于重力和外表张力的影响，水银近似呈圆饼外形重力和外表张力的影响，水银近似呈圆饼外形( (侧面向外凸出侧面向外凸出) )，水银和玻璃的接触角可按，水银和玻璃的接触角可按180180计算，知水银密度计算，知水银密度 ，水银的外，水银的外表张力系数表张力系数 。当圆饼的半径很大。当圆饼的半径很大时，试估算厚度时，试估算厚度h h的数值大约是多少的数值大约是多少