液体的表面现象

固，液，气接触点为起点 固-液界面切线 气-液界面切线
完全润湿θ=0 完全不润湿θ=180°
4. 固液界面
毛巾为什么能擦汗？
毛细现象
毛细管：内径细小的管子
毛细现象：毛细管插入液体中，管内 水面会高于或低于管外液面
高度差
2σ cos θ h
ρgr
5. 毛细现象
补充习题：在一根两端开口的毛细管中 滴上一滴水后竖直放置，毛细管内直径 为1mm。若这滴水在管中分别形成长 为（1）2cm,（2）4cm,（3）2.98cm 的水柱。试问在上述三种情况下水柱的 上、下液面是凹还是凸？设毛细管能完 全润湿水，σ＝0.073N/m
液体的表面现象
表面张力 曲面的附加压
润湿与不润湿 毛细现象
地球上的肥皂泡
1. 液体的表面现象
太空中的水球
2
2.1 液体界面
2.表面张力
液体与另一种物质（或虽是同一种物质,但其微观结构 不同）的交界处，物质结构的过渡层
物理性质不同于物质的内部，有很大的特殊性
2.2 界面力学性质
液体表面像张紧的膜一样，有收缩的趋势
3. 曲面附加压
df
边界上dl的表面张力：df dl
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
力的分解
大圆切线
竖直方向的合力：
f
df
sin
r dl R
2r 2
R
曲面附加压
f 2σ p附 πr 2 R
6
3.2 拉普拉斯压强公式
液体球面上的附加压强
p附
p内
p外
2
R
只分内外，不分材质
球形液膜内外压强差
p 4 适用于弹性曲面
R
3.曲面附加压
p外
p外
p内
p内
气 液 气
7
4.1 固液界面的现象
4.2 润湿和不润湿
附着层：液体与固体接触的液 体表面上，存在的一个界面层
内聚力和附着力：分子作用球 内的空间分布不对称引起的垂 直于固液界面的合力
4. 固液界面
润湿
不润湿
f附 f内 f附 f内
不润湿 润湿
4.3 接触角θ
练习
11
表面张力
4. 小结
液体表面像张紧的膜一样，有收缩的趋势
表面张力系数 σ df dl
曲面的附加压
弯曲液面内外的压强差
2
p附 p内 p外 R
12
3
2.3 表面张力
测量：F 2l
σ：表面张力系数
定义：df dl
与dl垂直
2. 表面张力
Fl
dl df
4
2.4 微观机制
2. 表面张力
分子作用力球
气体
液体内：中心分子受力平衡
界面层
界面层：
液体
➢ 中心分子受向下的合力
➢ 进入界面层时克服分子力做功
➢ 分子间势能增大，吸引力增大
5
3.1 弯曲液面的表面张力