熱學(xué)液體ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-13 06:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 保持不動(dòng) A B C D F LF ?2?167。 83 液體的表面現(xiàn)象 若 BC移動(dòng) dx,則外力作功 dsLdxF d xdA ?? ??? 2可見(jiàn)，表面張力系數(shù)等于增加單位表面積時(shí)，外力所需做的功 從能量角度考慮： 外力 F 做的功 dA 完全用于克服表面張力，從而轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻婺? F表 ?dsdAdF ???表說(shuō)明 :表面張力系數(shù) 在數(shù)值上等于在 等溫 條件下 增加單位面積 時(shí)，所增加的表面能（熱力學(xué)中稱表面自由能）。 ?dsdF 表???二、表面能與表面張力系數(shù) 微觀上看，表面張力是由于液體表面的過(guò)渡區(qū)域（稱為表面層）內(nèi)分子力作用的結(jié)果。 表面層的厚度大致等于分子有效作用距離 R0 , 其數(shù)量級(jí)約為 . m910 ?R0 液體 氣體 液體表面層 f合 液體內(nèi)部分子受力平衡。但因表面層分子的作用球中或多或少總有一部分是密度很低的氣體，使表面層內(nèi)任意分子受分子力不平衡，其合力是垂直于液面并指向液體內(nèi)部。 如圖 表面張力產(chǎn)生的原因： 在這種分子力的合力作用下，液體由盡量縮小它的表面積的趨勢(shì)，因而使液體表面像拉緊的膜一樣 。 如前所述，外力克服表面張力作功，引起表面層中分子引力勢(shì)能增加，這種分子引力勢(shì)能稱表面自由能 表F故： dsdAdF ???表與前式比較 三、負(fù)表面能 在兩種不同種類液體的接觸面上，也都各自有一個(gè)表面層。如前圖 種分子作用力較弱的液體 B，原來(lái)液體稱為 A。設(shè) A中液體表面層中分子合力仍垂直向下，則 A的表面能為正。這時(shí)液體 B的表面層中分子合力也垂直向下， B的表面層分子要上升進(jìn)入到B內(nèi)部，需克服分子吸引力做功，即 B的內(nèi)部能量比 B的表面層能量高。即是說(shuō)， B液體的表面層具有負(fù)的表面能。 ntt????????? 10?? 是 t=0 時(shí)表面張力系數(shù) 0? 是比該液體的臨界溫度 低幾度的攝氏溫度，為一常數(shù)。 t?ct 是一常數(shù)，其值在 1~2之間。 n 當(dāng) 時(shí)， 。 cttt ???0??四、表面張力系數(shù)與溫度的關(guān)系 液體表面張力系數(shù)與表面積無(wú)關(guān)，盡是溫度的函數(shù)，對(duì)于與其蒸氣相平衡的純液體，有 返回 如圖，取半徑為 R的球形液滴，在液滴中取出平面中心角為 的球面圓錐。該球面 S邊界上受其它部分張力作用。 ?2 很多液體表面都是曲面形狀，常見(jiàn)的液滴，毛細(xì)管中水銀表面稱凸液面，水中氣泡、毛細(xì)管中水面呈凹液面。表面張力的存在，致使液面內(nèi)外存在的壓強(qiáng)差成為曲面附加壓強(qiáng)。 一、球形液面的附加壓強(qiáng) df ?R S O r df1 df2 dl 167。 84 彎曲液面附加壓強(qiáng) df ?R S
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1