毛細(xì)現(xiàn)象ppt課件

毛細(xì)現(xiàn)象 毛細(xì)管插入浸潤(rùn)液體中 管內(nèi)液面上升 高于管外 毛細(xì)管插入不浸潤(rùn)液體中 管內(nèi)液體下降 低于管外的現(xiàn)象 毛巾吸水 地下水沿土壤上升都是毛細(xì)現(xiàn)象 在潔凈的玻璃板上放一滴水銀 它能夠滾來(lái)滾去而不附著在玻璃板上 把一塊潔凈的玻璃板浸入水銀里再取出來(lái) 玻璃上也不附著水銀 這種液體不附著在固體表面上的現(xiàn)象叫做不浸潤(rùn) 對(duì)玻璃來(lái)說(shuō) 水銀是不浸潤(rùn)液體 在自然界和日常生活中有許多毛細(xì)現(xiàn)象的例子 植物莖內(nèi)的導(dǎo)管就是植物體內(nèi)的極細(xì)的毛細(xì)管 它能把土壤里的水分吸上來(lái) 磚塊吸水 毛巾吸汗 粉筆吸墨水都是常見(jiàn)的毛細(xì)現(xiàn)象 在這些物體中有許多細(xì)小的孔道 起著毛細(xì)管的作用 情景 毛細(xì)現(xiàn)象 浸潤(rùn)液體在細(xì)管里升高的現(xiàn)象和不浸潤(rùn)液體在細(xì)管里降低的現(xiàn)象 叫做毛細(xì)現(xiàn)象 能夠產(chǎn)生明顯毛細(xì)現(xiàn)象的管叫做毛細(xì)管 凡內(nèi)徑很細(xì)的管子叫 毛細(xì)管 通常指的是內(nèi)徑等于或小于1毫米的細(xì)管 因管徑有的細(xì)如毛發(fā)故稱(chēng)毛細(xì)管 例如 水銀溫度計(jì) 鋼筆尖部的狹縫 毛巾和吸墨紙纖維間的縫隙 土壤結(jié)構(gòu)中的細(xì)隙以及植物的根 莖 葉的脈絡(luò)等 都可認(rèn)為是毛細(xì)管 毛細(xì)管 同一種液體 對(duì)一種固體來(lái)說(shuō)是浸潤(rùn)的 對(duì)另一種固體來(lái)說(shuō)可能是不浸潤(rùn)的 水能浸潤(rùn)玻璃 但不能浸潤(rùn)石蠟 水銀不能浸潤(rùn)玻璃 但能浸潤(rùn)鋅 把浸潤(rùn)液體裝在容器里 例如把水裝在玻璃燒杯里 由于水浸潤(rùn)玻璃 器壁附近的液面向上彎曲 圖1乙 把不浸潤(rùn)液體裝在容器里 例如把水銀裝在玻璃管里 由于水銀不浸潤(rùn)玻璃 器壁附近的液面向下彎曲 圖1甲 在內(nèi)徑較小的容器里 這種現(xiàn)象更顯著 液面形成凹形或凸形的彎月面 毛細(xì)現(xiàn)象把幾根內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管插入水中 可以看到 管內(nèi)的水面比容器里的水面高 管子的內(nèi)徑越小 里面的水面越高 把這些細(xì)玻璃管插入水銀中 發(fā)生的現(xiàn)象正好相反 管子里的水銀面比容器里的水銀面低 管子的內(nèi)徑越小 里面的水銀面越低 液體為什么能在毛細(xì)管內(nèi)上升或下降呢 我們已經(jīng)知道 液體表面類(lèi)似張緊的橡皮膜 如果液面是彎曲的 它就有變平的趨勢(shì) 因此凹液面對(duì)下面的液體施以拉力 凸液面對(duì)下面的液體施以壓力 浸潤(rùn)液體在毛細(xì)管中的液面是凹形的 它對(duì)下面的液體施加拉力 使液體沿著管壁上升 當(dāng)向上的拉力跟管內(nèi)液柱所受的重力相等時(shí) 管內(nèi)的液體停止上升 達(dá)到平衡 同樣的分析也可以解釋不浸潤(rùn)液體在毛細(xì)管內(nèi)下降的現(xiàn)象 為什么會(huì)產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象 有些情況下毛細(xì)現(xiàn)象是有害的 例如 建筑房屋的時(shí)候 在砸實(shí)的地基中毛細(xì)管又多又細(xì) 它們會(huì)把土壤中的水分引上來(lái) 使得室內(nèi)潮濕 建房時(shí)在地基上面鋪油氈 就是為了防止毛細(xì)現(xiàn)象造成的潮濕 水沿毛細(xì)管上升的現(xiàn)象 對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響很大 土壤里有很多毛細(xì)管 地下的水分經(jīng)常沿著這些毛細(xì)管上升到地面上來(lái) 如果要保存地下的水分 就應(yīng)當(dāng)鋤松地面的土壤 破壞土壤表層的毛細(xì)管 以減少水分的蒸發(fā) 毛細(xì)現(xiàn)象生活的影響 表面的一個(gè)液體分子因上層空間氣相分子對(duì)它的吸引力小于內(nèi)部液相分子對(duì)它的吸引力 所以該分子所受合力不等于零 其合力方向垂直指向液體內(nèi)部 結(jié)果導(dǎo)致液體表面具有自動(dòng)縮小的趨勢(shì) 這種收縮力稱(chēng)為表面張力 液體表面張力 將水分散成霧滴 即擴(kuò)大其表面 有許多內(nèi)部水分子移到表面 就必須克服這種力對(duì)體系做功 表面功 顯然這樣的分散體系便儲(chǔ)存著較多的表面能 表面張力是物質(zhì)的特性 其大小與溫度和界面兩相物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān) 在293K下水的表面張力為72 75 10 3N m 1 乙醇為22 32 10 3N m 1 正丁醇為24 6 10 3N m 1 而水 正丁醇 4 1 的界面張力為34 10 3N m 1 表面張力對(duì)液體球的作用好像增加了一個(gè)垂直于球面的壓強(qiáng) 稱(chēng)為附加壓強(qiáng) 對(duì)液滴 附加壓強(qiáng)為2 表面張力系數(shù) 球面半徑 對(duì)肥皂泡等空心液體球 附加壓強(qiáng)為4 表面張力系數(shù) 球面半徑 毛細(xì)現(xiàn)象中液體上升 下降高度 h的正負(fù)表示上升或下降 浸潤(rùn)液體上升 接觸角為銳角 不浸潤(rùn)液體下降 接觸角為鈍角 上升高度h 2 表面張力系數(shù) 液體密度 重力加速度g 液面半徑R 上升高