表面张力现象二表面张力和表面张力系数表面张力可以由前图a得到培训资料.ppt

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1、表面张力现象二表面张力和表面张力系数表面张力可以由前图a得到二二.表面张力和表面张力系数表面张力和表面张力系数表面张力可以由前图表面张力可以由前图a得到得到.表面张力的大小与液面的表面张力的大小与液面的周界周界(或截线或截线)长度长度l成正比成正比,即即 表面张力表面张力是作用于液体表面是的使液体具有是作用于液体表面是的使液体具有收缩倾向收缩倾向的一种力。此力与截线垂直并与该处液面相切的一种力。此力与截线垂直并与该处液面相切.1、表面张力、表面张力并由并由c得到外力得到外力表面张力系数与其它因素的关系表面张力系数与其它因素的关系(温度温度,表面活性物质表面活性物质,临界临界介质介质)能使能使明

2、显变小的物质称为表面活性物质明显变小的物质称为表面活性物质 若一种物质甲能显著地降低另一种物质乙的表面若一种物质甲能显著地降低另一种物质乙的表面张力，就说甲对乙具有张力，就说甲对乙具有表面活性。表面活性。例6-5.长为长为a宽宽为为b.求出水的表面张力系数.三三.表面能表面能 由图由图6.35(a).(c)可以看出可以看出,设使设使AB边向右移动距边向右移动距离离式中式中 表示表示AB边移动边移动 时液膜的两个表面所增加的总面积时液膜的两个表面所增加的总面积,在等温过程的条件下在等温过程的条件下,这个功转变为液体表面能的增量这个功转变为液体表面能的增量 ,所所以可以得出以可以得出表面能表面能:

3、张力系数在数值上等于在等温条件下液体表面增加单位张力系数在数值上等于在等温条件下液体表面增加单位面积时所增加的表面能面积时所增加的表面能表能自由能表能自由能:表面能不同于表面内能表面能不同于表面内能,可以认为可以认为,它是表面内能的它是表面内能的一部分一部分,是在等温条件下能够转变为机械功的那一部分是在等温条件下能够转变为机械功的那一部分,在热力学在热力学中称为表面自由能中称为表面自由能.两个问题的讨论两个问题的讨论:(1)表面积问题表面积问题:理论和实验表明理论和实验表明,在等温条件下在等温条件下,体积一定的液体积一定的液体的平衡态对于表面自由能取极小值体的平衡态对于表面自由能取极小值.(2

4、)表面层表面层:从微观角度来看从微观角度来看,液体表面并不是一个真正的几何面液体表面并不是一个真正的几何面,而是一个厚度为分子力有效作用距离的薄层而是一个厚度为分子力有效作用距离的薄层,称为表面层称为表面层6-8、弯曲液面附加压强、弯曲液面附加压强一一.附加压强的存在附加压强的存在由于表面张力的作用由于表面张力的作用,使弯曲液面使弯曲液面内无限接近于液面处液面处液体内无限接近于液面处液面处液体压强压强p与液面外的压强与液面外的压强p0之间存在之间存在着压强差着压强差,此压强差此压强差 称称为弯曲液面下的为弯曲液面下的附加压强附加压强 二二.球形液面下附加压强的计算球形液面下附加压强的计算(1)

5、计算计算S球冠面上的大气压的合力球冠面上的大气压的合力p0S(2)计算半径为计算半径为r的球冠的球冠面上周边上表面张力面上周边上表面张力(3)重力重力mg(4)在底面在底面S上受到下面液体的压力为上受到下面液体的压力为PS.P为为S面上的液体压强面上的液体压强,也就是弯曲液面下液体内部也就是弯曲液面下液体内部A点的压强点的压强.由于由于mg很小很小,可忽略不计可忽略不计,有有:(5)对于凹面液体对于凹面液体(6)对于球形气泡对于球形气泡内外压强差为内外压强差为:这是拉普拉斯公式这是拉普拉斯公式三三.拉普拉斯公拉普拉斯公式式2.圆柱形凹液面圆柱形凹液面6-9、毛细现象及毛细管公式、毛细现象及毛细

6、管公式一一.润湿和不润湿润湿和不润湿 接触角接触角例如：例如：水水+玻璃玻璃 水水+涂有油脂的玻璃涂有油脂的玻璃 附着力附着力附附着着层层内聚力内聚力接触角接触角固体液体A（二）、毛细现象（二）、毛细现象ABCDhR6-7 液体的表面张力液体的表面张力一、表面张力现象一、表面张力现象二二.表面张力和表面张力系数表面张力和表面张力系数表面张力可以由前图表面张力可以由前图a得到得到.表面张力的大小与液面表面张力的大小与液面的周界的周界(或截线或截线)长度长度l成正比成正比,即即 表面张力表面张力是作用于液体表面是的使液体具有是作用于液体表面是的使液体具有收缩倾向收缩倾向的一种力。的一种力。1、表面

7、张力、表面张力并由并由c得到外力得到外力表面张力系数与其它因素的关系表面张力系数与其它因素的关系能使能使明显变小的物质称为表面活性物质明显变小的物质称为表面活性物质 若一种物质甲能显著地降低另一种物质乙的表面若一种物质甲能显著地降低另一种物质乙的表面张力，就说甲对乙具有张力，就说甲对乙具有表面活性。表面活性。例6-5.长为长为a宽宽为为b.求出水的表面张力系数.三三.表面能表面能 由图由图6.35(a).(c)可以看出可以看出,设使设使AB边向右移动边向右移动距离距离式中式中 表示表示AB边移动边移动 时液膜的两个表面所增加的总面积时液膜的两个表面所增加的总面积,在等温过程的条件下在等温过程的

8、条件下,这个功转变为液体表面能的增量这个功转变为液体表面能的增量 ,所所以可以得出以可以得出表面能表面能:张力系数在数值上等于在等温条件下液体表面增加单位张力系数在数值上等于在等温条件下液体表面增加单位面积时所增加的表面能面积时所增加的表面能表能自由能表能自由能:表面能不同于表面内能表面能不同于表面内能,可以认为可以认为,它是表面内能的它是表面内能的一部分一部分,是在等温条件下能够转变为机械功的那一部分是在等温条件下能够转变为机械功的那一部分,在热力学在热力学中称为表面自由能中称为表面自由能.6-8、弯曲液面附加压强、弯曲液面附加压强dldfdf1df2roSRC内外一一.附加压强的存在附加压

9、强的存在由于表面张力的作用由于表面张力的作用,使弯曲液面内无限接近于使弯曲液面内无限接近于液面处液面处液体压强液面处液面处液体压强p与液面外的压强与液面外的压强p0之间之间存在着压强差存在着压强差,此压强差此压强差 称为弯曲液面称为弯曲液面下的下的附加压强附加压强 二二.球形液面下附加压强的计算球形液面下附加压强的计算(1)计算计算S球冠面上的大气压的合力球冠面上的大气压的合力p0S(2)计算半径为计算半径为r的球冠面上周边上表面张力的球冠面上周边上表面张力(3)重力重力mg(4)在底面在底面S上受到下面液体的压力为上受到下面液体的压力为PS.P为为S面上的液体压强面上的液体压强,也就也就是弯曲液面下液体内部是弯曲液面下液体内部A点的压强点的压强.这是拉普拉斯公式这是拉普拉斯公式三三.拉普拉斯公式拉普拉斯公式6-9、毛细现象及毛细管公式、毛细现象及毛细管公式一一.润湿和不润湿润湿和不润湿 接触角接触角例如：例如：水水+玻璃玻璃 水水+涂有油脂的玻璃涂有油脂的玻璃 附着力附着力附附着着层层内聚力内聚力接触角接触角固体液体A（二）、毛细现象（二）、毛细现象ABCDhR此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢