第二章-液体的表面现象

1、2.1 液体的表面张力l2.1.1 表面张力现象l2.1.2 表面张力的微观本质l2.1.3 表面张力系数l2.1.4 表面张力系数的测定l2.1.5 影响液体表面张力系数的因素l2.2 弯曲液面的附加压强 l2.2.1 附加压强的产生l2.2.2 球形液面的附加压强l2.3 毛细现象l2.3.1 液体与固体接触处的表面现象l2.3.2 毛细现象l2.3.3 气体栓塞现象l2.3.4 土壤中的毛细管水l气体、液体、固体 l 液体、气体：表面层； 液体、固体：附着层 l宏观理论、经典物理 l现实生活中存在表面张力的例子 l表面张力的本质 l表面张力的大小（）l表面张力系数的测定 l影响表面张力系

2、数的因素 l与表面上所取线段的长度成正比； l与表面层相切，与所取线段垂直； l是一对作用力与反作用力。 l分子之间力的组成（万有引力、分子之间力的组成（万有引力、库仑力、磁力、强相互作用力、库仑力、磁力、强相互作用力、弱相互作用力）弱相互作用力）lC C1 1、C C2 2为正数；为正数；m m：9-159-15，n n：4-7 4-7 lr r0 0(1A)(1A)：平衡距离；：平衡距离；R R（10A10A）：）：有效作用距离有效作用距离 12()mnCCfrrrfLfdMgGNMgNdl与液体性质有关与液体性质有关l与液体温度有关与液体温度有关l与相邻物质化学性质有关与相邻物质化学性质

3、有关l与液体中的杂质有关与液体中的杂质有关l密度小、易挥发的液体（如乙醚、酒精）密度小、易挥发的液体（如乙醚、酒精）表面张力系数较小表面张力系数较小 l密度大、不易挥发的液体（如熔融的金密度大、不易挥发的液体（如熔融的金属）表面张力系数较大属）表面张力系数较大 对确定的液体，表面张力系数对确定的液体，表面张力系数随温度升高而减小随温度升高而减小 0( ) tt 表面张力系数是界面两边表面张力系数是界面两边媒质共同决定的媒质共同决定的l表面活性物质表面活性物质 l非表面活性物质非表面活性物质 l半径为半径为r r的小液滴，其表面张力系的小液滴，其表面张力系数为数为 l虚功原理虚功原理()()SC

4、ACBBAPPPPPPP4SPR 例例2.4 2.4 如图所示，在内半径如图所示，在内半径r=0.3mmr=0.3mm的玻璃管中注水，一部分水在管的下的玻璃管中注水，一部分水在管的下端形成一凸液面，其半径端形成一凸液面，其半径R=3mmR=3mm，管中凹液面的曲率半径与毛细管的内半径，管中凹液面的曲率半径与毛细管的内半径相同。求管中所悬水柱的长度相同。求管中所悬水柱的长度h h。设水的表面张力系数。设水的表面张力系数=73=73* *1010-3-3N/mN/m。 解解1 1：02AppR02Bppr22ABppghRr211()5.4()hcmg Rr解解2 2：12Fr 22Fr 212s

5、in()FFgvgr hsinrR211()5.4()hcmg Rrl接触角接触角 l润湿、不润湿润湿、不润湿 l内聚力、附着力内聚力、附着力 朱伦公式 2 coshgrl例例2.5 2.5 如图所示，盛有水的如图所示，盛有水的U U形管中，细管的内径形管中，细管的内径r rA A=5=5* *1010-5-5m m，粗管的内径粗管的内径r rB B=2=2* *1010-4-4m m。设水能完全润湿玻璃管壁，且已知水的。设水能完全润湿玻璃管壁，且已知水的表面张力系数表面张力系数=73=73* *1010-3-3N/mN/m。试求左右两管水面的高度差。试求左右两管水面的高度差h h。 解解: :