液体的表面现象

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4. 小结

表面张力

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
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5
3. 曲面附加压
3.1 弯曲液面的表面张力

df

边界上dl的表面张力：df dl


力的分解
竖直方向的合力：
大圆切线

r 2r 2 f df sin dl R R f 2σ p 曲面附加压 附 πr 2 R

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3.2 拉普拉斯压强公式

3.曲面附加压

高度差
2σ cosθ h ρgr
练习
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
f附 f内 f附 f内

不润湿 润湿
4.3 接触ห้องสมุดไป่ตู้θ

4. 固液界面
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°
5. 毛细现象

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
液体的表面现象

表面张力

润湿与不润湿 毛细现象

曲面的附加压
1. 液体的表面现象
地球上的肥皂泡 太空中的水球
2
2.表面张力
2.1 液体界面

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
p外 p外
液体球面上的附加压强 2 p附 p内 p外 R
只分内外，不分材质
p内
p内
气 液 气

球形液膜内外压强差
4 p R
适用于弹性曲面
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4. 固液界面
4.1 固液界面的现象
4.2 润湿和不润湿

润湿 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
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2. 表面张力
2.3 表面张力

测量：F 2l
σ：表面张力系数 定义：df dl
dl
F
l
df
与dl垂直
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2.4 微观机制

2. 表面张力
气体 界面层
分子作用力球 液体内：中心分子受力平衡 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