液体性质2
物理学第3版习题解答-第2章液体的表面性质.
第2章 液体的表面性质 2-1 如图金属框架中形成一肥皂膜，金属丝AB 长为5 cm ，可以自由滑动，拉此肥皂膜平衡时，所需的平衡力F =2.5×10-3 N ，求肥皂水的表面张力系数。
解： m N L F /105.222-⨯==α 2-2 在2-1题中，若金属丝AB 向右移动了2 cm ，试计算移动AB 所做的功。
此时肥皂膜的表面能增加了多少? 解： J S E 5105-⨯=∆=∆α 2-3 一半径为5 cm 的金属圆环，从液体中刚能拉出时，测得环的悬线上需要加F =28.3×10-3 N 的向上拉力，求此液体的表面张力系数。
(被拉起的液膜可视为很短的圆柱面)。
解 m N l F /1001.91052103.28223---⨯=⨯⨯⨯⨯==πα 2-4 把一个框架竖直地放着，其上有一条可以移动的横杆以ab ，框架之间有肥皂液膜，如图所示。
今欲使横杆保持平衡，问横杆下面应挂多大重物?已知横杆质量为0.05 g ，长度L 为2.5 cm ，肥皂膜的表面张力系数为45×10-3 N ·m -1。
解： N G l G F G ab ab 31076.12-⨯=-=-=α 2-5 移液管中有1 ml 农用杀虫药液，其密度为0.995×103 kg ·m -3。
今令其从移液管中缓缓滴出，共分30滴全部滴完。
设经过测定，已知药液将要落下时，其颈部的直径为0.189 cm ，求药液的表面张力系数。
解： m N Nd Mg /10589.52-⨯==πα 2-6 在20 km 2的湖面上，下了一场50mm 的大雨，雨滴半径r =1.0mm 。
设过程是等温的，求释放出的表面能量。
水的比表面能α=73×10-3 J ·m -2。
解： J S E 81018.2⨯=∆=∆α 2-7 吹一直径为14 cm 的肥皂泡，问需作多少功?设在吹的过程中温度不变，已知肥皂水的表面张力系数为40×10-3 N ·m -1。
浓硫酸的结构与性质
浓硫酸的结构与性质浓硫酸（H2SO4）是一种无色、无味、具有强烈腐蚀性的液体。
它是常用的无机酸之一，广泛应用于化工、电子、制药等各个领域。
1.结构：浓硫酸的分子式为H2SO4，它的分子量为98.09 g/mol。
硫酸分子由两个氢原子、一个硫原子和四个氧原子组成。
硫原子位于中心，四个氧原子和硫原子之间通过共价键连接。
硫酸分子具有分子镜面对称性。
2.物理性质：浓硫酸是一种无色、黄色或棕色的液体。
它的密度为1.84 g/cm³，熔点为10.31°C，沸点为337°C。
浓硫酸可以在常温下迅速吸湿，因此有时会被用作脱水剂。
浓硫酸具有很高的粘度，是一种黏稠的液体。
3.化学性质：浓硫酸具有很强的腐蚀性，可以与多种物质发生化学反应。
下面是一些浓硫酸的典型化学性质：（1）酸性：浓硫酸是一种强酸，它可以与碱反应生成盐和水。
例如，与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水：H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O（2）氧化性：浓硫酸是一种强氧化剂，在高温下可以与金属反应，产生二氧化硫气体和相应的金属离子。
例如，浓硫酸可以与铜反应生成二氧化硫气体和硫酸铜：H2SO4+Cu→SO2+CuSO4+H2O（3）脱水性：浓硫酸是一种强烈的脱水剂，可以与水反应生成大量的热量，并形成硫酸：H2SO4+H2O→H2SO4这个反应也是硫酸具有强腐蚀性的原因之一4.安全注意事项：浓硫酸是一种具有强腐蚀性的化学物质，必须小心操作。
（1）佩戴化学防护手套、护目镜和防护工作服，确保安全操作。
（2）避免与皮肤接触，一旦接触到皮肤，立即用大量水冲洗。
（3）浓硫酸应储存在密闭容器中，远离易燃、易爆物品。
（4）在使用浓硫酸时要保持通风良好的工作环境，避免吸入其蒸气。
（5）避免与其他化学物质混合使用，以免引发危险反应。
总结起来，浓硫酸是一种无色、无味的液体，具有腐蚀性、氧化性和脱水性。
它在许多工业和实验室的应用中发挥着重要作用，但同时也需要小心操作，确保安全环境。
气体液体和溶液的性质
第一章 气体、液体和溶液的性质§1-1 气体的性质本节的重点是三个定律：1．道尔顿分压定律（Dalton’s law of partial pressures ） 2．阿码加分体积定律（Amagat’s law of partial volumes ） 3．格拉罕姆气体扩散定律（Graham’s law of diffusion ）一、理想气体(Ideal Gases )――讨论气体性质时非常有用的概念1．什么样的气体称为理想气体？气体分子间的作用力很微弱，一般可以忽略； 气体分子本身所占的体积远小于气体的体积。
即气体分子之间作用力可以忽略，分子本身的大小可以忽略的气体，称为理想气体。
2．理想气体是一个抽象的概念，它实际上不存在，但此概念反映了实际气体在一定条件下的最一般的性质。
3．实际气体在什么情况下看作理想气体呢？只有在温度高和压力无限低时，实际气体才接近于理想气体。
因为在此条件下，分子间距离大大增加，平均来看作用力趋向于零，分子所占的体积也可以忽略。
二、理想气体定律（The Ideal Gas Law ）1．由来(1) Boyle’s law （1627-1691）British physicist and chemist － The pressure-volume relationshipn 、T 不变 ， V ∝ 1/ p or pV = constant(2) Charles’s law （1746-1823）French scientist 1787年发现－The temperature-volume relationshipn 、p 不变 ， V ∝ T or V /T = constant(3) Avogadro’s law （1778-1823）Italian physicistAvogadro’s hypothesis :Equal volumes of gases at the same temperature and pressure contain equal numbers of molecular.Avogadro’s law The volume of a gas maintained at constant temperature andpressure is directly proportional to the number of moles of the gas.T 、p 不变 ， V ∝ n2．理想气体方程式（The ideal-gas equation ）由上三式得：V ∝ nT / p ，即pV ∝ nT ，引入比例常数R ，得：pV = nRT pV = nRT R---- 摩尔气体常量 在STP 下，p =101.325kPa, T =273.15K n =1.0 mol 时, V m =22.414L=22.414×10-3m 3R =8.314 kPa ⋅L ⋅K -1⋅mol -1nT pV R =K15.2731.0m ol m 1022.414Pa 10132533⨯⨯⨯=-11K m ol J 314.8--⋅⋅=4．理想气体方程式应用 可求摩尔质量(1) 已知p ，V ，T ， m 求 M (2) 已知p ，T ，ρ 求 M5．实际气体（Real gas ）与理想气体的偏差(Deviations of ideal behavior) (1) 实例：1mol 几种气体 pV / RT ～ p 曲线从两个图中，可以得知：a ．分子小的非极性分子偏差小，分子大的极性强的分子偏差大；b ．温度越高，压力越低，偏差越小。
【高中物理】高中物理人教版选修3-3学案：第九章2液体-
2液体1．液体的微观结构(1)液体的宏观性质①液体具有一定的体积；②液体不易被压缩；③液体没有固定的形状，具有流动性；④液体的物理性质表现为各向同性。
(2)液体的分子间距离大约为r0，液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动，这一点跟固体分子的运动情况类似，但液体分子没有固定的平衡位置，它们在某一平衡位置附近振动一小段时间后，又转到另一个平衡位置去振动。
这就是液体具有流动性的原因。
这一个特点明显区别于固体。
A．非晶体的结构跟液体非常类似，可以看成是黏滞性很大的液体B．液体的物理性质一般表现为各向同性C．液体的密度总是小于固体的密度D．所有的金属在常温下都是固体解析：由液体的微观结构知A、B正确；有些液体的密度大于固体的密度，例如汞的密度就大于铁、铜等固体的密度，故C错；金属汞在常温下就是液体，故D错。
答案：AB点技巧：非晶体的微观结构跟液体非常相似，所以严格地说，只有晶体才叫做真正的固体。
2．液体的表面张力(1)实验探究：用肥皂水做实验来证明液面有收缩趋势。
①把一根棉线拴在铁丝环上(棉线不要拉紧)，铁丝环在肥皂水里浸过后，环上出现肥皂水的薄膜，用热针刺破铁丝环上棉线两侧肥皂水薄膜的任意一部分，棉线会被另一侧薄膜拉成弧形，棉线被拉紧。
②把一个棉线圈拴在铁丝环上，让环上布满肥皂水的薄膜。
如果用热针刺破棉线圈内的那部分薄膜，外边的薄膜会把棉线拉紧呈圆形。
实验现象表明，液体的表面层好像是绷紧的橡皮膜一样，具有收缩的趋势。
(2)理论分析：与气体相接触的液体的表面层中，液体分子分布较液体内部稀疏，即分子间距大于r0，所以分子力表现为引力。
(3)表面张力：液面各部分间存在的使液面绷紧的相互吸引力，叫做表面张力。
表面张力的方向垂直液面分界线，且与液面相切。
【例2】有人在研究肥皂膜时做了下面的实验：在一个用铁丝弯成的圆环上，系上一个用细棉线围成的小线圈。
把这个圆环浸在肥皂水中，然后提出液面，于是环上蒙了一层肥皂膜。
§6.2.2 液体的彻体性质
(一) 热传导
与非晶态固体相似，液体的热传导主要借助于分子间 的振动。液体与非金属固体一样，导热系数很低。 (二) 热容
按能量均分定理，热容决定于分子或原子的热运动形 式。
杜隆-珀替定律指出，固体的摩尔热容为3R，说明每
个固体分子都在做三维振动。 • 实验又发现，在熔解的前后，固体与液体的热容相差
甚小(见表6.1)，说明液体分子也是在平衡位置附近做 振动。
固体在熔解前后的摩尔定压热容表(单位为J·mol-1·K-1)
物 质 钠Na
（固）Cp,m 31.82 （液) Cp,m 33.50
汞Hg 28.05 28.05
铅Pb 锌Zn 铝Al 30.14 30.14 25.71 32.24 33.08 26.17
另外，固体的体胀系数很小，因而可认为固体 的 Cp,m CV ,m ，但液体的体胀系数比固体大得多，
故液体的 C p,m CV ,m 要比固体大。
（三）液体的黏性
与气体不同，液体的黏性较气体大，且随温度的升 高而降低。
气体的黏性随温度的变化是怎样的?
这是因为液体分子受到它所在单元中其他分子作用 力的束缚，不可能在相邻两层流体间自由运动而产生 动量输运之故。
流动性小的流体的黏度大。温度高的液体流动性大， 说明它的黏度小。实验证明，液体的黏度可表示为0Βιβλιοθήκη exp( Ed kT)
其中Ed 为激活能，0 为常量。
(化工原理)第五节 对流传热系数关联式
Nu=0.26Re0.6Pr0.33
应用范围 Re>3000
特错列征管尺距寸最狭管处外的径距do,离流应速在取(流x1-体do通)和过2每（排t2-管d0 子）中二最者狭之窄中通取小道者处。的速度。 管束排数应为10，若不是10，上述公式的计算结果应乘以下表的系数
流体无相变时的对流传热系数-12
流体有相变时的传热系数-12
二、液体的沸腾
大容积沸腾 管内沸腾
流体有相变时的传热系数-13
1.液体沸腾曲线
气化核心 泡核沸腾 或泡状沸腾 临界点 膜状沸腾
流体有相变时的传热系数-14
2.沸腾传热系数的计算
泡核沸腾传热系数的计算式
α=1.163Z(Δt)2.33 (Eq. Mostinki) 式中 Δt——壁面过热度,℃。
上式应用条件为： pc>3O00KPa, R = 0.01～0.9,q<qc 式中 Z——与操作压强及临界压强有关的参数,W/(m2•℃),其计
算式为：
流体有相变时的传热系数-16
3.影响沸腾传热的因素
（1）液体性质 （2）温度差Δt （3）操作压强 （4）加热壁面
4-5-5 壁温的估算
2.流体在换热器的管间流动
换热器内装有圆缺形挡板时,壳方流体的对流 传热系数的关联式如下：
应用范围 Re =2×1O3～10×105 特征尺寸 当量直径de 定口性温温度度的算除术μ平w均取值壁。温外,均取为液体进、出
流体无相变时的对流传热系数-13
管子为正方形排列 ：
管子为正三角形排列 ：
（2）高粘度的液体
应用范围 Re>10000,0.7<Pr<16700,L/d>60 特征尺寸 取为管内径di 定性温度 除μw取壁温外,均取为液体进、出
低温物理与技术-第2章低温液体
contents
目录
• 低温液体的性质 • 低温液体的制备与存储 • 低温液体的应用 • 低温液体的挑战与前景
01
低温液体的性质
物理性质
01
02
03
低粘度
低温液体的粘度随着温度 的降低而显著减小，使其 具有较好的流动性。
高导热性
低温液体具有较高的导热 系数，有利于快速传递热 量。
感谢您的观看
低温液体的制备和存储
低温液体的制备需要精确控制温度和压力，同时需要防止 气体溶入和杂质污染。在存储过程中，需要保持温度稳定， 防止蒸发和热漏。
低温液体的流动和输送
低温液体的黏度较高，流动性能较差，需要特殊的输送管 道和设备。同时，低温液体与常温环境的温差可能导致热 交换和热漏问题。
低温液体的容器和绝热技术
新材料和新能源领域
低温液体在新材料和新能源领域的应用前景广阔，如新型超导材料、高 效太阳能电池等的制备和性能优化，低温液体能够提供所需的特殊环境 条件。
未来发展方向
高效节能技术
随着环保意识的提高和能源资源的日益紧张，未来低温物理与技术将更加注重高效节能技 术的研发和应用，如高效热交换器、新型绝热材料等。
变等低温物理现象的研究。
天文观测
02
低温液体在天文观测中用于冷却望远镜和探测器，以提高观测
的灵敏度和分辨率。
核磁共振研究
03
低温液体用于核磁共振技术中，可以获得更清晰、更准确的图
像和数据。
工业生产
制冷和空调
低温液体用于制冷和空调系统，提供高效、环保 的冷却方式。
气体分离
低温液化技术用于工业气体分离，如液化天然气、 液氧、液氮等。
物理新导笔记粤教通用3-3讲义：第二章 固体、液体和气体 第四节~第五节 含答案
第四节液体的性质液晶第五节液体的表面张力[学习目标］1.知道液体的性质。
2.了解液晶的特点及其应用.3.知道液体的表面张力，并能解释液体表面张力产生的原因．一、液体的性质[导学探究］液体像气体一样没有固定的形状，具有流动性，而又像固体一样具有一定的体积,不易被压缩，液体的这些特点是由什么决定的?答案液体的微观结构．[知识梳理]1．液体分子的排列更接近于固体,液体中的分子是密集排列在一起的，因而液体具有一定的体积，不易被压缩．2．液体分子只在很小的区域内有规则的排列,这种小区域杂乱无章的分布,使液体在宏观上呈现出各向同性．3．液体分子间的距离小，相互作用力很大，液体分子的热运动与固体类似,主要表现为在平衡位置附近做微小振动,但液体分子没有长期固定的平衡位置，在一个平衡位置附近振动一小段时间以后，又转移到另一个平衡位置附近振动,这就是液体具有流动性的原因．4．由于分子在液体内部移动比在固体中容易得多，所以液体的扩散要比固体的扩散快．二、液晶[导学探究］液晶在现代生活中扮演着重要角色，从最初的电子手表到如今的笔记本电脑、液晶电视、可视电话、……,液晶一步步地深入到我们生活的方方面面．什么是液晶呢？它是液体吗?答案在力学性质上像液体一样具有流动性、连续性,而其光学性质、电学性质与晶体的某些性质相似,具有各向异性．液晶不是液体．［知识梳理]1．液晶在力学性质上与液体相同,即具有流动性、连续性．2．液晶在光学、电学性质方面与晶体相同，即具有各向异性．3．液晶的用途：液晶显示、液晶测温．三、液体的表面张力[导学探究］(1）把一根棉线的两端系在铁丝环上，不要让棉线过紧，要使它处于略为松驰的状态．然后将铁丝环浸入肥皂液里，再拿出来时环上就留下了一层肥皂液的薄膜．这时薄膜上的棉线仍是松驰的（如图1甲所示）．用烧热的针刺破棉线某一侧的薄膜，观察薄膜和棉线发生的变化．甲乙丙图1（2）把一个棉线圈系在铁丝环上，使环上布满肥皂液的薄膜，这时膜上的棉线圈仍是松驰的（如图2甲所示）．图2用烧热的针刺破棉线圈里的薄膜，观察棉线圈外的薄膜和棉线圈发生的变化．以上两个实验说明了什么问题?答案液体之间存在相互作用力，液体表面存在表面张力．[知识梳理]1．表面层的特点(1)表面层的厚度是分子力的有效作用距离,数量级为10－9 m。
化学物质液态
化学物质液态化学物质的状态可以分为固态、液态和气态。
在化学领域中，液态是一种广泛存在的状态，涵盖了许多重要的化学物质和反应。
本文将探讨液态化学物质的性质、应用和研究进展。
一、液态化学物质的性质液态化学物质有一系列独特的性质，与固态和气态具有明显的区别。
以下是一些典型的液态化学物质性质：1. 流动性：液体具有一定的粘度和流动性，其分子之间存在部分自由运动，可以流动自如。
2. 压缩性：相对于气体来说，液体的压缩性较小，分子之间的相对位置保持相对稳定。
3. 体积：液体的体积和容器形状密切相关，会将容器的底部完全填满，呈现出自由表面。
4. 密度：液体的密度通常高于气体，低于固体，因为它的分子比气体密集，但又比固体之间的排列松散。
5. 沸点和凝固点：液态物质具有特定的沸点和凝固点，代表了物质在液态和气态或固态之间的相互转换。
二、液态化学物质的应用液态化学物质在许多领域都有重要应用。
以下是一些液态化学物质的典型应用：1. 溶剂：许多化学反应需要在溶剂中进行。
液态化学物质可以作为溶剂，用于溶解、催化和混合反应物。
2. 化学反应：液态中的化学反应可以在相对较高密度和较低压力条件下进行，更容易控制和操纵。
3. 燃料：液态化学物质可以作为燃料，例如石油、天然气和燃料油，用于发电、加热和运输等领域。
4. 医药和化妆品：液态化学物质广泛应用于医药和化妆品工业，用于制造药物、化妆品、洗涤剂和清洁剂等产品。
5. 化学分析：许多化学分析方法需要将样品转化为液态，以便进行精确的定量和定性分析。
三、液态化学物质的研究进展随着科学技术的不断进步，对液态化学物质的研究也在不断深入。
以下是一些液态化学物质研究的最新进展：1. 电解液：电解液是指能够导电的液体，广泛应用于电池、电解质和电解过程等领域。
近年来，研究人员在电解液的设计和合成方面取得了突破，使得电池和电解过程的效率得到了显著提高。
2. 高温液体：高温液体是指在高温下保持液态的化学物质。
固体和液体知识点总结
固体和液体知识点总结一、固体的特点1. 定义：固体是一种物质状态，其分子间距离较小，可以看作是有序排列的。
它具有一定的形状和体积。
2. 物理性质：（1）硬度：固体通常有一定的硬度，不易变形。
（2）融点：固体的融点是指固体由固态转化为液态的温度。
（3）熔化热：固体熔化时需要吸收的热量。
3. 分类：（1）晶体固体：分子有规则的排列形成结晶结构，如盐、糖等。
（2）非晶体固体：分子无规则排列，如玻璃、橡胶等。
二、液体的特点1.定义：液体是一种物质状态，其分子间距离比固体大，但仍然比较紧密。
它具有一定的体积，但没有固定的形状。
2.物理性质：（1）流动性：液体具有流动性，可以自由流动。
（2）表面张力：液体表面会形成一层薄膜，具有一定的张力。
（3）沸点：液体的沸点是指液体由液态转化为气态的温度。
3.分类：（1）有机液体：由有机物质构成的液体，如酒精、石油等。
（2）水：地球上最常见的液体，对生命至关重要。
三、固体和液体的转化1. 固态到液态：固体加热到一定温度时会熔化成液体，这个过程称为熔化。
2. 液态到固态：液体冷却到一定温度时会凝固成固体，这个过程称为凝固。
3. 液态到气态：液体加热到一定温度时会蒸发成气体，这个过程称为蒸发。
4. 气态到液态：气体冷却到一定温度时会凝结成液体，这个过程称为凝结。
四、固体和液体的应用1. 固体的应用：（1）建筑材料：水泥、砖块、石材等。
（2）电子材料：半导体、金属等。
（3）医药用品：药片、药粉等。
2. 液体的应用：（1）工业领域：石油、溶剂、润滑油等。
（2）生活用品：洗涤剂、饮料、酒精等。
五、固体和液体的变化1. 固态的压力：固体受到外力作用时会发生形变，即固体的体积和形状发生变化。
2. 液态的压力：液体受到外力作用时会发生形变，但它的体积不会发生变化，只有形状发生变化。
六、固态和液态的性质1. 固体的性质：（1）硬度：固体的硬度取决于其分子间的相互作用力，硬度越大，结合力越强。
《第二章 5 液体》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019选择性必修第三册
《液体》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解液体的基本性质和相关物理观点。
2. 掌握液体流动的规律和现象。
3. 能够运用所学知识诠释和解决液体相关的简单问题。
二、教学重难点1. 教学重点：学习液体的表面张力、粘滞力等特性。
2. 教学难点：理解并应用流体力学原理分析液体流动现象。
三、教学准备1. 准备教学视频，包括液体流动的现象和实验。
2. 准备相关实物，如液体、滴管、滴瓶等。
3. 准备教学PPT，设计相关问题供教室讨论。
4. 准备好黑板和粉笔，用于教室演示和书写。
四、教学过程：（一）导入新课1. 回顾液体的一些基本性质，如表面张力、浸润与不浸润等。
2. 引出液体内部压强的观点，说明它是由于液体受到重力作用而产生的。
3. 展示一些液体的实际应用，如液压机、液压千斤顶等，激发学生兴趣。
（二）新课教学1. 实验演示液体表面张力现象，如水黾为什么不会被水浸湿等。
2. 讲解液体内部压强的计算方法，如液柱法。
3. 讨论不同液体的压强特性，如水与油的界面现象等。
4. 通过实际应用案例，如液压开掘机的工作原理，让学生更好地理解液体在工程中的应用。
5. 教室练习，针对液体压强计算方法的练习题，以稳固所学知识。
（三）小组讨论1. 组织学生分成小组，针对液体的一些问题进行讨论，如液体为什么具有表面张力？液压开掘机的工作原理是什么？等等。
2. 鼓励学生提出自己的疑问和想法，与其他同砚共同探讨，寻求答案。
（四）教室小结1. 总结液体的一些基本性质和特点。
2. 强调液体在工程中的应用及其重要性。
3. 鼓励学生继续关注和学习液体相关知识，培养他们的科学素养和实践能力。
（五）安置作业1. 完成教材上的相关练习题。
2. 搜集一些液体相关的实际应用案例，并在教室上与同砚分享。
教学设计方案（第二课时）一、教学目标1. 理解液体表面张力的观点和现象。
2. 掌握液体内部压强的计算方法。
3. 能够运用液体压强和表面张力原理解决实际问题。
液体的动力学和流变学特性分析
液体的动力学和流变学特性分析液体是常见的一种物质状态，它具有独特的动力学和流变学特性。
动力学和流变学是研究物质运动和变形的学科，通过分析液体的动力学和流变学特性，我们可以深入理解液体的行为以及相关现象的原因。
本文将对液体的动力学和流变学特性进行详细的分析。
首先，我们来讨论液体的动力学特性。
动力学是研究力和物体运动之间关系的学科。
在液体中，分子之间存在着相互作用力，主要有吸引力和排斥力。
这些力的大小和性质决定了液体的动力学特性。
液体的动力学表现为粘度和内摩擦力。
粘度是液体抵抗流动的特性，描述了液体的黏稠程度。
粘度越大，液体越黏稠，流动性越差。
相反，粘度越小，液体越流动。
液体的粘度与温度有关，低温时粘度较高，当液体被加热时，分子间的相互作用力减弱，粘度降低。
此外，液体的粘度还与液体的浓度、分子结构等因素有关。
内摩擦力是液体内部分子之间的相互作用力，也称为剪切力。
当液体受到外力作用时，分子间会发生相对滑动，这种滑动就是内摩擦力的表现。
内摩擦力越大，液体的黏稠程度越高，流动性越差。
通过测量液体的内摩擦力，可以确定液体的流动行为，以及液体内部分子之间的相互作用程度。
接下来我们来讨论液体的流变学特性。
流变学是研究物质变形和流动规律的学科。
液体的流变学特性可以通过应力和应变之间的关系来描述。
应力是物体受到的力作用于单位面积上的压强，而应变则是物体在受到力作用下发生的变形。
在液体的流变行为中，最常见的是剪切流动。
剪切流动是液体沿着平行面滑动所产生的流动形式。
液体的剪切流动是由于外力的作用使分子发生相对滑动，进而引起液体的变形。
液体的剪切变形可以通过剪切应力和剪切应变之间的关系进行描述。
剪切应力是作用在液体内部的力，而剪切应变则是由于剪切力引起的物体单位长度的变形。
剪切应力和剪切应变的关系可以用流变曲线表示。
流变曲线是描述液体流变行为的一种图形表达形式。
它通常是将剪切应力表示在横轴上，剪切应变表示在纵轴上。
通过流变曲线，我们可以观察到液体在不同剪切应力下的变形情况。
初中化学液体的性质教案
初中化学液体的性质教案
教学目标：
1. 了解液体的性质及其表现形式；
2. 掌握液体的表面张力、粘度、比重和密度的概念；
3. 能够通过实验观察、测量和比较不同液体的性质差异。
教学步骤：
一、导入
1. 引出问题：我们日常生活中接触最多的物质是什么？液体在我们生活中起着什么作用？
2. 向学生展示一些液体的图片或实物，让学生观察并描述液体的性质。
二、讲授
1. 液体的性质：表面张力、粘度、比重和密度。
2. 介绍液体性质的定义和特点，并结合实例进行解释。
三、实验
1. 实验1：观察不同液体的表面张力
材料：水、酒精、食用油等不同液体；硬币、针管等小物品。
方法：在不同液体中放入小物品，观察小物品在液体上的浮沉情况。
2. 实验2：测量不同液体的粘度
材料：蜂蜜、水、盐水等不同液体；长直棒、秒表。
方法：用长直棒在不同液体中依次搅动，观察搅动的难易程度，并记录时间。
四、总结
1. 回顾实验结果，让学生总结不同液体的性质差异；
2. 引导学生思考液体性质与我们日常生活的关系。
五、作业
1. 撰写实验报告，总结实验结果并分析液体的性质；
2. 调查家庭中不同液体的使用场合，了解液体的实际应用情况。
教学反思：
1. 本课程设计以实验为主，旨在引导学生通过实践观察、比较和总结液体的性质；
2. 通过本课程，学生可以加深对液体性质的理解，培养观察和实验的能力，提高科学素养。
液体的概念
液体的概念
液体是一种物态状态，介于固体和气体之间。
在液体状态下，物质的分子之间存在相对较弱的吸引力和运动自由度，使得它们能够流动而不保持固定的形状。
液体具有以下特点：
1. 流动性：液体具有较高的流动性，可以在容器内自由流动。
当外力作用时，液体会适应容器形状并改变其表面形态。
2. 定容性：液体在容器中保持几乎不可压缩的性质，即使在受到一定压力下，其体积也会相对稳定。
3. 表面张力：液体表面上的分子之间存在着相互吸引的力，称为表面张力。
这使得液体在表面形成一个薄膜，并呈现出一些特殊的性质，比如水珠能够在某些表面上滚动。
4. 蒸发和沸腾：液体在一定温度范围内可以蒸发，即从液体转变为气体。
当液体受热达到沸点时，会迅速转变为气体，这个过程称为沸腾。
5. 密度和粘度：液体具有一定的密度和粘度，密度是指单位体积内的质量，而粘度则是指液体流动时的黏滞程度。
常见的液体包括水、酒精、石油、溶液等。
液体在日常生活中广泛应用，例如作为溶剂、冷却剂、传递介质等。
液体的特性也在许多科学领域和工业过程中起着重要作用，如化学反应、制药、涂层技术等。
2022-2023年教科版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第2章固体、液体和气体2
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1.液体的性质:液体的性质介于气体和固体之间. 一方面它像固体那样具有一定的体积,不易压缩;另一方面又
像气体,没有确定的形状,具有流动性,在物理性质上各向同 性.
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2
2.液体分子的排列 (1)液体分子的排列更接近于固体. (2)液体的微观结构与非晶体非常类似,非晶体可以看作是黏
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分子B在液体表面层内,分子作用球一部分在液体外.分子B受 到的斥力仍然是球对称的,引力不再是球对称.分子B受到的 引力的合力垂直液面指向液体内,分子从液体内移到表面 层,要克服引力做功,分子势能增大,所以表面层比液体内具 有较大的势能.因为势能总是有减小的倾向,因此液体表面 就有收缩的趋势.
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性质,称为液态晶体,简称液晶. (2)性质:液晶在力学性质上与液体相同,具有流动性,连续性,可
以形成液滴. 在光学性质､电学性质等方面又具有明显的各向异性,因此又
具有晶体的某些性质. 5.液体的表面张力:液体表面有收缩的趋势,好像紧张的弹性薄
膜,液体表面一定存在着张力,称为表面张力.
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一.三种聚集形式比较
理性质为各向同性. 答案:ACD
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题型二 对液晶的认识 例2:液晶既是液体,又是晶体,但与我们日常生活中所说的晶体
又有所区别,以下关于液晶和晶体的说法正确的是( ) A.构成液晶的物质微粒只能在其各自的平衡位置两侧做微小
振动 B.物体处于固态时,分子排列整齐,而处于液晶态时,较松散 C.二者都具备各向异性 D.任何一种固体在一定条件下都可以出现液晶态
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解析:液体和固体一样,其分子间距离小,相互作用力大,因此只 能在各自平衡位置附近做微小振动,但是液体分子没有长 期固定的平衡位置,在一个平衡位置振动一小段时间后,又 会转移到另一个平衡位置去振动,即液体分子可以在液体 中移动,这也是液体流动的原因.而液晶态介于固态和液态 之间,分子排列比较松散,因此分子在平衡位置做微小振动 的同时,也会移动,但其排列保持一定的取向,因此具有各向 异性,故分子不能在液体内部自由移动,A不正确.自然界中 并不是所有物质都存在液晶态,因此D选项不正确.
物理学第3版习题解答_第2章液体的表面性质
p1V1 p2V2
得：
p0 LS ( P0
x 14mm
2 )( L x) S R
2—22 将长为 L，上端密封的竖直毛细管与液面接触，则液面上升高度为 h。液体密度为ρ，毛细管内 径为 d,接触角为θ，大气压强为 P0，求液体的表面张力系数。
3
解：根据理想气体的状态方程：
p1V1 p2V2
pC p A
4 1.0016 105 Pa R 2 pB p A 1.0008 105 Pa R
2-15
有两根竖直毛细管，一根直径 d1=0.50 mm，另一根直径 d2=1.0 mm，将它们插入水银中，若接
触角 =138°，求两水银柱的高度差。
h
2 cos 1 1 ( ) 10.4mm g r1 r2
第2章
液体的表面性质
2-1 如图金属框架中形成一肥皂膜，金属丝 AB 长为 5 cm，可以自由滑动，拉此肥皂膜平衡时，所需 的平衡力 F=2.5×10-3 N，求肥皂水的表面张力系数。 解：
题 2-1 图
题 2-4 图
F 2.5 10 2 N / m 2L
2-2 在 2-1 题中，若金属丝 AB 向右移动了 2 cm，试计算移动 AB 所做的功。此时肥皂膜的表面能增 加了多少? 解：
2 2 465 10 3 ) Pa (1.013 105 1.0 103 10 10 2 0.5 10 3 R 1.0326 105 Pa
p p0 gh
（2）
2 cos gh p0 r 2 cos gh p0 p r h 0.15m p
4
2 cos gh 2.37 105 Pa r
第二章 液压流体力学
l
作用在曲面上的力示意图
求：作用在液压缸右半壁x方向的力 解：在θ处取dθ所对应的微小面积ds· l作用在此微小面积上的各 点的力的方向是相同的，所以
dP plds dPx pldscos plrd cos Px plr 2 plr
/2
/ 2
cosd plrsin
y uy uz z ux x
y u x
若液流的各个运动要素，只在二维空间（平面） 发生变化，则这样的平面运动形式称为二元流动或 二维流动，图2-3-3。
若液流的各个运动要素仅沿一个坐标方向发生变 化，则这样的运动形式称为一元流动或一维流动。
一元流动法以元流和总流为研究对象。一元流动 是指垂直于流线、元流方向无液体流进流出，因而 无速度分量。一元流动法在分析元流和总流的运动 情况时认为，流速和压力近似地只是沿流程一个坐 标的函数，虽然一般情况下这是个曲线坐标函数。 一元流动法的“一元”的意思就是这样来的。
/2 / 2
可见：静止液体作用在曲面上某一方向的力， 等于液体的压力与曲面在该方向的垂直面上 的投影面积的乘积。
第三节 流体动力学
流体运动学和流体动力学所研究的内容：
1.流体运动学是研究流体宏观运动规律的科 学； 2.流体动力学是研究作用于流体上的力与流 体运动之间的关系。
本节所推证的两个方程：流体的连续性方程、 柏努力方程是流体运动学和流体动力学的两个 基本方程。
静压基本方程 条件：1.重力场 2.不可压缩性流体
p表
h
p表 dω G=ρghdω a dω pa dω
由图可知：因为液体处于静止状态，所以
p 表 d ghd p a d 0 p a p 表 gh
固体、液体、气体的性质与分类
固体、液体、气体的性质与分类
一、引言
在自然界和日常生活中，我们经常接触到的物质主要包括固体、液体和气体三种状态。
这三种物质状态具有不同的性质和特征，对我们的生活和科学研究都有着重要的意义。
二、固体的性质与分类
2.1 固体的性质
固体的性质包括硬度大、形状不易改变、密度大、不易流动等特点。
固体内分子或原子的排列比较有序，保持相对固定的位置。
2.2 固体的分类
根据固体的结构和性质可将固体分为晶体和非晶体两类。
晶体是由规则排列的晶格结构组成，而非晶体则是无规则排列的结构。
三、液体的性质与分类
3.1 液体的性质
液体的性质包括密度较大、形状随容器而变、表面张力、不可压缩等特点。
液体分子或原子之间的排列比较紧密，但可以互相流动。
3.2 液体的分类
液体可以分为常规液体和非牛顿液体两类。
常规液体在受到外力时符合牛顿流体力学规律，而非牛顿液体则不符合这一规律。
四、气体的性质与分类
4.1 气体的性质
气体的性质包括容易膨胀、无固定形状、可压缩、分子间距较大等特点。
气体分子或原子之间几乎没有相互作用力，可自由运动。
4.2 气体的分类
气体可根据其温度、压力和约束状态分为理想气体、真实气体和等温过程等多种类别。
不同条件下气体的性质也有所差异。
五、结论
固体、液体和气体作为物质的三种状态，在性质和分类上各有特点，对我们生活和科学研究都有着重要的作用。
深入了解这三种状态的性质和分类，有助于我们更好地认识和利用物质的特性。
液体的表面性质-(2)
§6-10 液体的表面性质
一、表面张力 (surface tension) 在液体中，虽然每个分子与最邻近分子之间的斥力
表面能的增加量E应等于外力所作的功A，即
E = A = S
表面张力系数 A E
S S
表面张力系数等于增加单位液体表面积时外力所 作的功，或等于增加单位液体表面积时液体表面能 的增量。
3
对于同一种液体，有些杂质的加入会使表面张力
系数减小或增大。能使表面张力系数减小的杂质， 称为这种液体的表面活性物质。
2 1 1 4 1 1
h ( ) ( )
g rA rB g d A d B
式中dA和dB分别是细管和粗管的内直径。
将常温下水的表面张力系数 = 7310-3 Nm -1、
dA = 1.0mm 和dB = 3.0 mm 代入上式，可求得
h
4 73103 1000 9.8
dF = dL
4
dF 的竖直分量 dF1 和水平分量 dF2 可分别表示为
dF1 dF sin dL sin
dF2 dF cos dL cos
对水平分力dF2 沿周界叠加的结果应互相抵消。 而对于竖直分力dF1 ，因各处的方向相同，沿周界 叠加就可以求得液面S所受竖直方向的合力。其 合力的大小为
D
用表面能来定义表面张力系数。
假如 AB边移动x，到达AB,
则力F 所作的功为 A=Fx
C
A A
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液体的性质(二 液体的性质 二)
目标 掌握球形液面的附加压强 会解释毛细现象 理解气体栓塞现象
二、毛细现象
1.毛细现象 毛细现象: 毛细现象
润湿液体在细管里上 润湿液体在细管里上 不润湿液体在细管 升、不润湿液体在细管 里下降的现象
水
润湿液体毛细现象
水
银
不润湿液体毛细现象
2.润湿液体毛细现象的原因 润湿液体毛细现象的原因 润湿液体毛细现象的
1.
PA = PB= P0 PA = P0－PS PA < PB PA = PB= P0 PS = P = ρgh
PS P0 p
A B
2.
h
3.
PA
PB
PS = P = ρgh
2α 而 PS = R 2α 所以 h=
ρgR
当毛细管刚插入润 当毛细管刚插入润 刚插入 湿液体中，由于液体润 湿液体中，由于液体润 湿管壁，液面成凹弯月 湿管壁，液面成凹弯月 对液体产生了负的 面，对液体产生了负的 附加压强， 附加压强，即弯月面下 的压强小于 小于水平液面下 的压强小于水平液面下 的压强，液体不断上升 的压强，液体不断上升 直到上升液柱的静压强 抵消了附加压强为止 了附加压强为止。 抵消了附加压强为止。
h PS
三、气体栓塞
原因
液体在细管中流动时，管中气泡使液体 液体在细管中流动时，管中气泡使液体 细管中流动时 气泡 流动受阻的现象。 受阻的现象 流动受阻的现象。
PA A PA PAS PBS
PB B PB
无气泡时： 无气泡时 当 PA > PB 液体由A流向 流向B 液体由 流向 出现气泡时： 出现气泡时
PAS= PBS 当 PA > PB
液体由A流向 液体由 流向B 流向
PA A
当
PB PAS PBS B
有气泡时： 有气泡时 且当B端弯曲面 且当 端弯曲面 端大时： 比A端大时： 端大时
PBS > PAS PBS－ PAS = ∆PS PA － PB= ∆P
∆P > ∆PS
液体由A流向 液体由 流向B 流向
S
P外
P外 PS
凸液面： 凸液面：
P内 > P外
P内 平液面： 平液面： P内 = P外
P内
P内= P外 PS ＋
P外 PS P内
凹液面： 凹液面：
2.附加压强公式 附加压强公式
经理论推导,对于液滴 经理论推导 对于液滴 对于 半球形弯月面: 或半球形弯月面
P内 = P外 －PS
2α PS = R α 表面张力系数 R 液泡半径
∆P= ∆PS
液体不流动
若有n个气泡时： 若有 个气泡时： 个气泡时
n∆PS 》∆P
液体仍不能流动
即，产生了气体栓塞 产生了气体栓塞
举例，毛细 现象在临床上的 应用。
为什么大小 不等互相通气的 肺泡，能处于平 衡状态？
静脉注射时，为什么要防止进入气泡？
Байду номын сангаас
球形液面的附加压强
如图,在球面上截取一 如图 在球面上截取一 小部分△ 液面的表 小部分△S,液面的表 △f2 面张力系数为α 面张力系数为 作用于圆周线段△L 作用于圆周线段△ 上的表面张力△ 上的表面张力△f为: △f =α △L 垂直 △f2 与OC垂直 △f1 与小圆面垂直 φ △f
△S
O R r φ C
液体的性质(二 液体的性质 二)
目标 掌握球形液面的附加压强 会解释毛细现象 理解气体栓塞现象
一、弯曲液面的附加压强
1.附加压强 附加压强
因表面张力有拉平液面的趋势,而作用于 因表面张力有拉平液面的趋势 而作用于 拉平液面的趋势 液体单位面积上的力,叫附加压强 叫附加压强。 液体单位面积上的力 叫附加压强。
△ f1
△f1 = △f sinφ =α △L sinφ
f1 = ∑△f1 =α sinφ ∑ △L = 2πr α sinφ △ f1 2α 2πr2 α 得 又 sinφ = r/R ∴ f1 = PS = = R πr2 R
3.结论 结论: 结论
弯曲液面有附加压强,其 弯曲液面有附加压强 其方向 指向弯曲液面的球心 球心,使弯曲液面 指向弯曲液面的球心 使弯曲液面 内外压强不相等。 内外压强不相等。
3.不润湿液体毛细现象的原因 不润湿液体毛细现象的原因 不润湿液体毛细现象的
由于液体不润湿管 由于液体不润湿管 液面成凸弯月面， 壁，液面成凸弯月面， 对液体产生了正的 正的附加 对液体产生了正的附加 压强， 压强，即弯月面下的压 大于水平液面下的压 强大于水平液面下的压 液体不断下降 不断下降直到 强，液体不断下降直到 液柱的静压强抵消 抵消了附 液柱的静压强抵消了附 加压强为止。 加压强为止。