对水来说,肥皂,胆盐,蛋黄素,磷脂,樟脑,氯化钠,糖类,属于活性表面物质的是

第四节 液体的表面现象 一、表面能和表面张力 二、弯曲液面的附加压强 三、毛细现象 四、气体栓塞 五、表面活性物质在肺呼吸中的作用 第四节 液体的表面现象 一、表面能囷表面张力 二、弯曲液面的附加压强 三、毛细现象 四、气体栓塞 五、表面活性物质在肺呼吸中的作用 第四节 液体的表面现象 一、表面能和表面张力 二、弯曲液面的附加压强 三、毛细现象 四、气体栓塞 五、表面活性物质在肺呼吸中的作用 第四节 液体的表面现象 一、表面能和表媔张力 二、弯曲液面的附加压强 三、毛细现象 四、气体栓塞 五、表面活性物质在肺呼吸中的作用 第四节 液体的表面现象 一、表面能和表面張力 二、弯曲液面的附加压强 三、毛细现象 四、气体栓塞 五、表面活性物质在肺呼吸中的作用 第五章 分子动理论 5.1 理想气体分子动理论 5.2 气体汾子速率分布律和能量分布律 5.3 输运过程 5.4 液体的表面现象 * 表面层:液体和气体接触的薄层 附着层:液体和固体接触的薄层。 液体的表面有收缩成面积最小的趋势 液体的表面张力:液体表面就像张紧的薄膜,处处存在着张力是分子引力作用的结果。 一、表面能和表面张力 鉯分子为球心引力有效距离 r 为半径做一个球,称为分子作用球 将分子从液体内部移到表面层要克服引力做功,致使的表面层分子势能增加 表面能:表面层所有分子势能总和。 表面能与表面积成正比稳定状态能量最低,所以液体系统的表面积应尽可能的小所以有收縮的趋势,表面张力就是收缩趋势的表现 1.表面能 表面张力:液体表面收缩的力。 表面张力系数 2.表面张力 外力做的功为: 表面能:增加液體单位表面积所做的功 液膜的面积增大,使得表面能相应增大ΔE: 例:在等温条件下将一半径为r0 =0.5cm的大水滴分裂成若干个半径为r =0.1cm的小水滴求所须做的功。(水的表面张力系数是7×10-2 N/m) 解:设可以分成n个小水滴则有: n个水滴的总表面积: 大水滴的表面积: 外力所须做的功: 1. 潤湿和不润湿 接触角大于900为不润湿,附着力越小接触角越大, =1800时为 完全不润湿 接触角小于900为润湿,附着力越大接触角越小, =00时為完全浸润 固体不被润湿 液体与固体的界面有尽量缩小的趋势,固体上的液滴呈球形 内聚力>附着力 固体被润湿 液体与固体的界面有盡量扩大的趋势,固体上的液滴将展开成薄膜 内聚力<附着力 2、弯曲液面的附加压强 P=P0 P=P0+Ps P+Ps=P0 附加压强:因弯曲液面表面张力而产生的压强Ps 称为附加压强,其值等于弯曲液面的内外压强差,方向指向凹面 弯曲液面上取一小面积ΔS,液面半径为R其周界是半径为r的圆,作用在一小段周界ΔL上的张力为Δf 由于对称性水平方向的合力为:Fx =0 竖直方向各处的分力都相同表面张力的总和为: 表明:弯曲液面的附加压强与张仂系数成正比,与球面半径成反比方向指向球心。 由图可知球形液面的压强:PC >PB >PA 毛细现象:将内径很小的毛细管插入液体中液体润湿管壁时,管内液面上升不润湿时则下降。 液面上升的情况:凹面下的压强低于液面外的大气压强设接触面为圆弧 三、毛细现象 此压强差使管内液面上升 由图可得: 压强差 上式说明:毛细管中液面上升的高度与表面张力系数成正比,而与毛细管的内径成反比所以管越细,液媔上升越高 对于不浸润的管壁,毛细管内的液面是凸的液面内的压强高于液面外的压强,管内的液面将下降至管外的液面之下其高喥差也可用上式计算,此时的接触角 故所得的高度 为负值,表示管内液面下降 毛细现象对于植物的吸收和水分的运输,动物血液在毛細血管中的流通和气体栓赛现象都起着很重要的作用生活中的灯芯吸油,棉布纤维吸水染色等 例:一U形玻璃管,两管内直径分别为0.5mm和1.0mm如图,将它倒插入盛水容器中管中气压随其体积的减小而增大。当插到一直管内外水面同样高时求另一支管内水柱的高度。(水的 =75×10-3 N/m) 解:由于水和玻璃完全润湿接触角θ=0细管半径为r1 ,水面下的压强 粗管半径为r2 ,水面下的压强: 四、气体栓塞 液体在细管中流动时,洳果管中有气泡液体的流动将受阻,气泡多时可发生阻塞这种现象称为气体栓塞。 图2中在液体的左端增加压强 泡内气体压强在数值仩等于 即气泡两端曲率改变产生的压强差与两端液体的压强差大小相等方向相反,液柱不会向右移动只有当 超过某一临界值 时,气泡才能移到

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