第四章液体的表面现象程优秀PPT.ppt
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1、第四章液体的表面现第四章液体的表面现象程象程第一页,本课件共有19页二、要求:二、要求:1、了解表面张力及表面张力系数在医学上的、了解表面张力及表面张力系数在医学上的应用应用2、了解血管与心脏的跨壁压的计算方法、了解血管与心脏的跨壁压的计算方法3、理解毛细现象在医学上的应用、理解毛细现象在医学上的应用4、理解气体栓塞现象的定义及临床上如何防止气、理解气体栓塞现象的定义及临床上如何防止气体栓塞现象体栓塞现象三、重点:三、重点:毛细现象在医学上的应用如何防止气体栓塞现象毛细现象在医学上的应用如何防止气体栓塞现象四、难点:四、难点:血管与心脏的跨壁压的计算血管与心脏的跨壁压的计算五、学时数:五、学时
2、数:第二页,本课件共有19页第一节第一节 表面张力和表面能表面张力和表面能1 1、表面张力、表面张力f f(1 1)定义:液体表面就像张紧的薄膜,处处存在着)定义:液体表面就像张紧的薄膜,处处存在着张力,这种张力称其为液体的表面张力张力,这种张力称其为液体的表面张力。表表面张力存在于极薄的表面层内;产生的原因面张力存在于极薄的表面层内;产生的原因是分子间引力作用的结果是分子间引力作用的结果 。(2 2)f=aLf=aL(3 3)表面张力系数)表面张力系数a a:液面作用在单位长度上的表:液面作用在单位长度上的表面张力,单位为牛顿每米面张力,单位为牛顿每米(Nm(Nm。)。(4)表面张力系数表面
3、张力系数a a 的医学应用:常通过测定的医学应用:常通过测定人体尿液、血液的表面张力系数与其正常值人体尿液、血液的表面张力系数与其正常值这差来诊断疾病。这差来诊断疾病。2 2、表面能、表面能E:E=W=aSE=W=aS第三页,本课件共有19页第二节第二节 弯曲液面的附加压强弯曲液面的附加压强一、弯曲液面的附加压强:一、弯曲液面的附加压强:静止静止液体的表面可以呈平面或弯曲面。液体的表面可以呈平面或弯曲面。如图所示:如图所示:ABAB为液面的任一小面为液面的任一小面积,在三个力的作用下保持平衡。积,在三个力的作用下保持平衡。它们是液面外气体压强它们是液面外气体压强P P。产生的。产生的压力周围液
4、面对压力周围液面对ABAB液面作用液面作用的表面张力的表面张力F F,液面下液体压,液面下液体压强强P P产生的压力。表面张力产生的压力。表面张力F F作用作用于于ABAB的整个周界,并垂直周界与液的整个周界,并垂直周界与液面相切,指向周界外面。面相切,指向周界外面。1 1、液面水平时:表面张力与、液面水平时:表面张力与液面平行,表面张力不会产生垂液面平行,表面张力不会产生垂直于液面的附加压力,此时直于液面的附加压力,此时P=PoP=Po第四页,本课件共有19页2 2、液面为凸面时:表面张力的合力,指向液体、液面为凸面时:表面张力的合力,指向液体 内部、从而产生指向液体内的压强内部、从而产生指
5、向液体内的压强PsPs,使液面下,使液面下的压强大于外部压强,平衡时的压强大于外部压强,平衡时P=P0+PsP=P0+Ps。P0P0 F F P P核的大小核的大小第五页,本课件共有19页 3 3、液面为凹面时:表面张力的合力、液面为凹面时:表面张力的合力F F指向指向液体外部,从而产生指向液体外部的压液体外部,从而产生指向液体外部的压 强强PsPs,使液面下的压强小于外部压强,平衡时,使液面下的压强小于外部压强,平衡时p=p0-psp=p0-ps。上述因弯曲液面表面张力而产生的。上述因弯曲液面表面张力而产生的压强压强PsPs称为附加压强,其值等于弯曲液面的称为附加压强,其值等于弯曲液面的内外
6、压强差内外压强差 P0 F F 核密度核密度第六页,本课件共有19页二、球形液面的附加压强:二、球形液面的附加压强:f=aL f1=fsin f2=fcos sin=r/R 表面张力的总和:表面张力的总和:F=fsin=aLsin=asinL=asin2 r=a 2 r ps=F/r2=第七页,本课件共有19页第三节第三节 血管与心脏的跨壁压血管与心脏的跨壁压一、血管的跨壁压一、血管的跨壁压PP 1 1、定义:血官是具有弹性的圆柱形管,、定义:血官是具有弹性的圆柱形管,管壁呈弯曲面,在弹性膜的张力作用下产生管壁呈弯曲面,在弹性膜的张力作用下产生附加压强附加压强。2 2、血管的内外压强:、血管的
7、内外压强:P=P=3 3、主动脉弓的压强:、主动脉弓的压强:P=P=(+)第八页,本课件共有19页二、心脏的跨壁压二、心脏的跨壁压 图所示为心脏。可以求出心脏表面上任意图所示为心脏。可以求出心脏表面上任意一点的跨壁压。例如一点的跨壁压。例如P点,由点,由P点做法线点做法线NP,在心脏表面过在心脏表面过P点做两个互相垂直的圆弧点做两个互相垂直的圆弧APB和和CPD,设其曲率半径分别为,设其曲率半径分别为R1、R2,而且是同,而且是同“方向方向”的,因此心脏的跨壁压的,因此心脏的跨壁压 P=P=(+)第九页,本课件共有19页第四节第四节气体栓塞现象气体栓塞现象 第十页,本课件共有19页一、润湿现象
8、一、润湿现象 1、润湿现象润湿现象:液体与固体的接触面有扩大的趋势,如液体与固体的接触面有扩大的趋势,如水与洁净的玻璃板、水银与洁净的铜板或铁板,液体将附水与洁净的玻璃板、水银与洁净的铜板或铁板,液体将附着在固体上并扩展成薄膜,这种现象称为润湿现象着在固体上并扩展成薄膜,这种现象称为润湿现象。如图如图(a a)所示)所示 2 2、不润湿现象:液、不润湿现象:液体与固体的接触面有收缩的趋势,如体与固体的接触面有收缩的趋势,如水与石蜡、水银与玻璃,液体欲收缩成球形,这种现象称为水与石蜡、水银与玻璃,液体欲收缩成球形,这种现象称为不润湿现象不润湿现象。如图(如图(b)所示)所示(a)(b)第十一页,
9、本课件共有19页二、毛细现象二、毛细现象 1、定义:当把毛细管插入液体、定义:当把毛细管插入液体时,管子内外液面会出现高度差时,管子内外液面会出现高度差,这种现象称为毛细现象,这种现象称为毛细现象。如如图所示,如果液体润湿管壁,管图所示,如果液体润湿管壁,管内液面呈凹弯面,液体在管内上内液面呈凹弯面,液体在管内上升。如果液体不润湿管壁,管内升。如果液体不润湿管壁,管内液面呈凸弯月面,液体在管内下液面呈凸弯月面,液体在管内下降。降。2、产生原因:由表面张力和、产生原因:由表面张力和润湿润湿(或不润湿或不润湿)现象共同引起的现象共同引起的。3 3、公式:、公式:h=h=第十二页,本课件共有19页三
10、、气体栓塞现象三、气体栓塞现象 1、定义:液体在细管中流动时,如栗管中有气泡,液体的、定义:液体在细管中流动时,如栗管中有气泡,液体的流动将受到阻碍,气泡多时可发生阻塞,这种现象称为气体流动将受到阻碍,气泡多时可发生阻塞,这种现象称为气体栓塞。栓塞。2 2、分析:、分析:气泡两端液面形成同样的凹弯月面,产生的附气泡两端液面形成同样的凹弯月面,产生的附加压强大小相等,方向相反,液柱不流动加压强大小相等,方向相反,液柱不流动。3、医学临床的应用:、医学临床的应用:催床静脉注射和输液时,要防止气泡催床静脉注射和输液时,要防止气泡进入血管,以免在微血管中发生气体栓塞。此外,潜水员进入血管,以免在微血管
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