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液體的表面現(xiàn)象
Thesurfacephenomenonofliquid液體的表面張力彎曲液面的附加壓強(qiáng)液體與固體接觸的表面現(xiàn)象表面現(xiàn)象的醫(yī)學(xué)應(yīng)用液體的表面現(xiàn)象液體的表面張力教學(xué)大綱要求
1.掌握液體表面張力、表面能的概念及它們與表面張力系數(shù)的關(guān)系。
2.了解潤(rùn)濕、不潤(rùn)濕現(xiàn)象。
3.理解毛細(xì)現(xiàn)象、氣體栓塞現(xiàn)象,能運(yùn)用公式計(jì)算液體在毛細(xì)管中上升或下降的高度。教學(xué)大綱要求1、表面與表面層(surfaceandsurfacelayer):液體表面:液體與氣體或固體的接觸面。一、表面張力(Surfacetension)waterrWaterdropr液體表面層:液體表面下厚度等于分子作用球半徑的一層液層。1、表面與表面層(surfaceandsurfacel液體的表面現(xiàn)象例子:液面面積有縮小到最小值的趨勢(shì)。液體的表面現(xiàn)象例子:液面面積有縮小到最小值的趨勢(shì)。液面宏觀上表現(xiàn)為一個(gè)被拉緊的彈性薄膜而具有張力。液面宏觀上表現(xiàn)為一個(gè)被拉緊的彈性薄膜而具有張力。斥力>引力斥力<引力斥力=引力r<r0
r=r0r>r0r>分子作用球半徑無分子力分子作用球半徑:r=10-9m(平衡位置:r0=10-10m)從分子間的相互作用力f分析表面張力的產(chǎn)生:r斥力>引力斥力<引力斥力=引力r<r0r=r空氣液體ACB表面層A是液內(nèi)分子;B和C是液體表面層分子。液內(nèi)分子A受力分析:A分子受到的分子作用力的合力為零:fi=0空氣液體ACB表面層A是液內(nèi)分子;B和C是液體表面層分子。液空氣液體ACB表面層表面層分子B和C的受力分析:處于表面層的分子受到一個(gè)指向液體內(nèi)部的分子吸引力作用;宏觀上表面層表現(xiàn)為一個(gè)被拉緊的彈性薄膜??諝庖后wACB表面層表面層分子B和C的受力分析:處于表面層的
由于液面處于緊張狀態(tài),在液面上存在著起收縮作用的表面張力。這些表面張力的方向都與液面相切,并且與線段AB
垂直;它們大小相等,方向相反,分別作用在兩部分液面上。
實(shí)驗(yàn)表明:表面張力的大小正比于線段AB的長(zhǎng)度。表面張力系數(shù)(surfacetensioncoefficient):2.表面張力(surfacetension)ffAB由于液面處于緊張狀態(tài),在液面上存在著起收縮作用的表面l液體薄膜ABCDf2l表面張力的測(cè)定:平衡時(shí):*表面張力系數(shù):(1)表面張力系數(shù)是液體本身的固有性,與液體的種類相關(guān)。(2)與液體的溫度有關(guān)。溫度愈高,液體的表面張力系數(shù)愈小。(3)與液體的純度有關(guān)。(4)與相鄰的介質(zhì)有關(guān)。
l液體薄膜ABCDf2l表面張力的測(cè)定:平衡時(shí):*表面張力增加單位表面積所作的功:l液體薄膜ABCDF2lf△xΔSD′C′二、表面能(surfaceenergy)表面張力系數(shù)等于液體增加單位表面積所作的功。表面層中液體分子所具有比液體內(nèi)部分子所多出的勢(shì)能總和。增加單位表面積所作的功:l液體薄膜ABCDF2lf△xΔS不同液體與空氣接觸時(shí)的表面張力系數(shù)α不同液體與空氣接觸時(shí)的表面張力系數(shù)α
表面張力的微觀本質(zhì)是表面層分子之間相互作用力的不對(duì)稱性引起的。
分別以液體表面層分子A
和內(nèi)部分子B為球心、分子有效作用距離為半徑作球(分子作用球)。
對(duì)于液體內(nèi)部分子B,分子作用球內(nèi)液體分子的分布是對(duì)稱的;ABB
從統(tǒng)計(jì)上講,其受力情況也是對(duì)稱的,所以沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的可能性相等。表面張力的微觀本質(zhì)是表面層分子之間相互作用力的不對(duì)稱性引
對(duì)于液體表面層的分子A,分子作用球中有一部分在液體表面以外,分子作用球內(nèi)下部液體分子密度大于上部;
當(dāng)液體內(nèi)部分子移動(dòng)到表面層中時(shí),就要克服上述指向液體內(nèi)部的分子引力作功,這部分功將轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿酉嗷プ饔玫膭?shì)能。所以液體表面層分子比液體內(nèi)部分子的相互作用勢(shì)能大。由勢(shì)能最小原則,在沒有外力影響下,液體應(yīng)處于表面積最小的狀態(tài)。從力的角度看,就有表面張力存在。
統(tǒng)計(jì)平均效果所受合外力指向液體內(nèi)部,因此有向液體內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。AfL對(duì)于液體表面層的分子A,分子作用球中有一部分在液體表大水滴的面積為解:設(shè)小水滴數(shù)目為n,n個(gè)小水滴的總面積為表面張力系數(shù)溶合過程中釋放的能量
例1、半徑為r=2×10-3mm的許多小水滴融合成一半徑為R=2mm的大水滴時(shí)。(假設(shè)水滴呈球狀,水的表面張力系數(shù)α=73×10-3N/m在此過程中保持不變)試求此過程中釋放出的能量。溶合過程中水體積不變大水滴的面積為解:設(shè)小水滴數(shù)目為n,n個(gè)小水滴的總面積為表例2、與水接觸的油的表面張力系數(shù)a=1.8×10-2N/m
,為了使1.0×10-3kg的油滴在水內(nèi)散布成半徑r=10-6m小油滴,(散布過程可以認(rèn)為是等溫的,油的密度為ρ=900kg/m3)。求需做多少功?解:設(shè)一個(gè)半徑為R的大油滴等溫地散布成N個(gè)小油滴,因而所需作的功為油的質(zhì)量m
不變,則可得:例2、與水接觸的油的表面張力系數(shù)a=1.8×10-2N/m平面液面:空氣水P0P液內(nèi)P液內(nèi)=P0彎曲球面液面:P0P液內(nèi)水由于表面張力f產(chǎn)生附加的壓強(qiáng)P附,所以P液內(nèi)P0P附ff三、彎曲液面附加壓強(qiáng)(Theadditionalpressureunderacurvedsurface)P0P液內(nèi)水P附ff凹面凸面1.彎曲液面的附加壓強(qiáng)ff表面層中取一小薄層液片ΔSΔSΔS平面液面:空氣水P0P液內(nèi)P液內(nèi)=P0彎曲球面液面:P0P液Rfsr=RsinO球冠底面積:表面張力的垂直分量:表面張力的水平分量相互抵消:球冠表面張力:表面張力產(chǎn)生的附加壓強(qiáng):Rfsr=RsinO球冠底面積:表面張力的垂直分量:表面P0PiPSffP0PiPSff凹面凸面附加壓強(qiáng)指向曲面的曲率中心P0PiPSffP0PiPSff凹面凸面附加壓強(qiáng)指向曲面對(duì)外表面:對(duì)內(nèi)表面:R1R2(R1≈R2≈R)肥皂泡2、球形液膜的附加壓強(qiáng)對(duì)外表面:對(duì)內(nèi)表面:R1R2(R1≈R2≈R)肥皂泡2、球形演示實(shí)驗(yàn):(大泡小泡)P0對(duì)大泡:對(duì)小泡:因?yàn)镽1>R2,所以P1<
P2。結(jié)果:大泡變大,小泡變小。P1P2肥皂泡當(dāng)兩泡的曲率半徑相等時(shí),才處于平衡狀態(tài)。演示實(shí)驗(yàn):(大泡小泡)P0對(duì)大泡:對(duì)小泡:因?yàn)镽1>四、表面活性物質(zhì)與表面非活性物質(zhì)(surface-activeagentandnon-surface-activeagent)表面層肥皂分子水分子f1f2f1<f2,使溶劑分子盡可能進(jìn)入液體內(nèi)部,液體表面層分子勢(shì)能減少,因而表面張力系數(shù)減小。1、表面活性物質(zhì):使液體表面張力系數(shù)減小的溶質(zhì)。(舉例:水:肥皂;洗衣粉;肺泡分泌物等)四、表面活性物質(zhì)與表面非活性物質(zhì)(surface-activ2、肺組織中的表面活性物質(zhì):*肺泡壁分泌某種磷脂是表面活性物質(zhì);它的重要作用:維持正常呼吸。R活性物質(zhì)密度粘液的P內(nèi)吸氣過程:R
活性物質(zhì)密度粘液的P內(nèi)呼氣過程:3、表面非活性物質(zhì):使液體表面張力系數(shù)增大的物質(zhì)。盡量離開表面層而進(jìn)入液體內(nèi)部,使表面張力系數(shù)增大。(如水中的鹽份,淀粉,糖類等)4、表面吸附(surfaceabsorption):表面活性物質(zhì)在表面層聚集并伸展成薄膜的現(xiàn)象。2、肺組織中的表面活性物質(zhì):*肺泡壁分泌某種磷脂是表面活性物五、毛細(xì)現(xiàn)象(Capillarityandairembolism)1、潤(rùn)濕和不潤(rùn)濕附著層:在液體與固體接觸面上厚度為液體分子有效作用半徑的液體層。是由附著層分子力引起的潤(rùn)濕不潤(rùn)濕內(nèi)聚力:液體內(nèi)部分子對(duì)附著層內(nèi)液體分子的吸引力附著力:固體分子對(duì)附著層內(nèi)液體分子的吸引力
潤(rùn)濕和不潤(rùn)濕決定于液體和固體的性質(zhì)。五、毛細(xì)現(xiàn)象(Capillarityandairemb內(nèi)聚力大于附著力A不潤(rùn)濕內(nèi)聚力小于附著力A潤(rùn)濕
液體對(duì)固體的潤(rùn)濕程度由接觸角來表示。接觸角:在液、固體接觸時(shí),固體表面經(jīng)過液體內(nèi)部與液體表面切線所夾的角。通常用θ表示內(nèi)聚力大于附著力A不潤(rùn)濕內(nèi)聚力小于附著力A潤(rùn)濕液體對(duì)固θθ浸濕現(xiàn)象不浸濕現(xiàn)象當(dāng)f附>
f內(nèi)時(shí),附著層擴(kuò)展,液體浸濕固體;當(dāng)f附<
f內(nèi)時(shí),附著層收縮,液體不浸濕固體;θθ浸濕現(xiàn)象不浸濕現(xiàn)象當(dāng)f附>f內(nèi)時(shí),附著層擴(kuò)展,液體浸濕θθ>900<900水玻璃玻璃水銀θθ>900<900水玻璃玻璃水銀當(dāng)θ<π/2時(shí),液體潤(rùn)濕固體當(dāng)θ>π/2時(shí),液體不潤(rùn)濕固體當(dāng)θ=0時(shí),液體完全潤(rùn)濕固體當(dāng)θ=π時(shí),液體完全不潤(rùn)濕固體水銀水當(dāng)θ<π/2時(shí),液體潤(rùn)濕固體當(dāng)θ>π/2時(shí),液體不潤(rùn)濕固2、毛細(xì)現(xiàn)象(Capillarity
)
液體浸濕毛細(xì)管壁時(shí),管內(nèi)液面上升;液體不浸濕毛細(xì)管壁時(shí),管內(nèi)液面下降。ABhC液面上升的原因:PB<PA平衡時(shí),PB=PARr(對(duì)于下降同樣適用)2、毛細(xì)現(xiàn)象(Capillarity)液體浸濕毛細(xì)3、毛細(xì)現(xiàn)象的應(yīng)用臨床應(yīng)用:A、外科用脫脂棉來擦拭創(chuàng)面的污液。
B、普通手術(shù)縫合線要經(jīng)過蠟處理。藥學(xué)應(yīng)用:A、藥物除濕及新鮮藥材的除水大多需通
過藥材內(nèi)毛細(xì)管才能氣化。
B、口服片劑后,片劑被浸潤(rùn)后通過毛細(xì)
管作用使水分進(jìn)入片劑,利于人體對(duì)藥
物的吸收。日常生活:棉花或棉布的吸水、餐巾紙吸墨水、
煤油燈、植物吸收和運(yùn)輸水分等。3、毛細(xì)現(xiàn)象的應(yīng)用臨床應(yīng)用:A、外科用脫脂棉來擦拭創(chuàng)面的污液六、氣體拴塞(gasembolism)
如果讓液體流動(dòng)起來,表面會(huì)有什么變化呢?
如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,當(dāng)活塞不施加壓強(qiáng)(假設(shè)活塞下的氣柱中壓強(qiáng)為大氣壓P0)時(shí),即
給活塞施加壓強(qiáng)并逐漸增大,發(fā)現(xiàn)當(dāng)施加的壓強(qiáng)很小時(shí),液面并不降低,只是液面的曲率半徑變小了。只有當(dāng)壓強(qiáng)增加到一定程度液面才下降。
這是由于液體具有黏滯性,當(dāng)給活塞施加一較小壓強(qiáng)時(shí),只是凹形液面的曲率半徑變小了,附加壓強(qiáng)增大,液面下壓強(qiáng)仍然能夠保持不變,即液面不下降。六、氣體拴塞(gasembolism)如果讓如圖,逐漸增大右端的壓強(qiáng),剛開始液滴并不移動(dòng),只是右液面的曲率半徑減??;只有當(dāng)壓強(qiáng)增量超過一定的限度ΔP時(shí),液滴才開始移動(dòng)。這種現(xiàn)象對(duì)生物毛細(xì)管中液體的流動(dòng)有影響。PPPP+
△PP如果毛細(xì)管中有
n個(gè)液滴,根據(jù)上述討論,如果最左邊彎液面處壓強(qiáng)為P;
同理,要使第二個(gè)液滴移動(dòng),第二個(gè)氣泡中的壓強(qiáng)必須必須大于
P+2ΔP
。P+ΔPP+2ΔP要使這n個(gè)液滴移動(dòng),則最右端必須施以大于P+nΔP
的壓強(qiáng)。P+3ΔPP+nΔP如圖,逐漸增大右端的壓強(qiáng),剛開始液滴并不移動(dòng),只是右液面的曲七、氣體栓塞在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用*注射前,要排盡針筒中氣體;*潛水??;
當(dāng)液體在毛細(xì)管中流動(dòng)時(shí),如果管中出現(xiàn)氣泡,液體的流動(dòng)會(huì)受阻,如果氣泡產(chǎn)生得多了,就會(huì)堵住毛細(xì)管,使液滴不能流動(dòng)。這種現(xiàn)象稱為氣體栓塞現(xiàn)象。七、氣體栓塞在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用*注射前,要排盡針筒中氣體;*潛本章小結(jié)1.表面張力系數(shù):沿液體表面垂直作用于單位長(zhǎng)度上的張力。2.表面張力:f=L3.表面能:E=A=S4.分子作用半徑:分子引力的作用范圍(約10-9m)5.附加壓強(qiáng):p=p=2/R6.潤(rùn)濕:液體附著在固體表面的現(xiàn)象。7.不潤(rùn)濕:液體不附著在固體表面的現(xiàn)象。8.接觸角:在液體與固體的分界處,液體表面的切面和固體表面的切面在液體內(nèi)部的夾角。
本章小結(jié)1.表面張力系數(shù):沿液體表面垂直作用于單本章小結(jié)8.毛細(xì)現(xiàn)象:潤(rùn)濕管壁的液體在細(xì)管中上升,不潤(rùn)濕管壁的液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象,上升或下降的高度為
h=2cos/gr9.氣體栓塞:當(dāng)液體在細(xì)管中流動(dòng)時(shí),如果管中有氣泡,由于產(chǎn)生了附加壓強(qiáng),使管中液體的流動(dòng)受到阻礙,氣泡多時(shí)可發(fā)生阻塞的現(xiàn)象。10.表面活性物質(zhì):能使液體表面張力減小的物質(zhì)。11.表面吸附:表面活性物質(zhì)在溶液的表面層聚集并伸展成簿膜的現(xiàn)象。本章小結(jié)8.毛細(xì)現(xiàn)象:潤(rùn)濕管壁的液體在細(xì)管中上升,不預(yù)習(xí)要求:1、光的干涉;。
作業(yè):習(xí)題5-8~5-10預(yù)習(xí)要求:作業(yè):習(xí)題5-8~5-10本章結(jié)束謝謝!本章結(jié)束謝謝!液體的表面現(xiàn)象
Thesurfacephenomenonofliquid液體的表面張力彎曲液面的附加壓強(qiáng)液體與固體接觸的表面現(xiàn)象表面現(xiàn)象的醫(yī)學(xué)應(yīng)用液體的表面現(xiàn)象液體的表面張力教學(xué)大綱要求
1.掌握液體表面張力、表面能的概念及它們與表面張力系數(shù)的關(guān)系。
2.了解潤(rùn)濕、不潤(rùn)濕現(xiàn)象。
3.理解毛細(xì)現(xiàn)象、氣體栓塞現(xiàn)象,能運(yùn)用公式計(jì)算液體在毛細(xì)管中上升或下降的高度。教學(xué)大綱要求1、表面與表面層(surfaceandsurfacelayer):液體表面:液體與氣體或固體的接觸面。一、表面張力(Surfacetension)waterrWaterdropr液體表面層:液體表面下厚度等于分子作用球半徑的一層液層。1、表面與表面層(surfaceandsurfacel液體的表面現(xiàn)象例子:液面面積有縮小到最小值的趨勢(shì)。液體的表面現(xiàn)象例子:液面面積有縮小到最小值的趨勢(shì)。液面宏觀上表現(xiàn)為一個(gè)被拉緊的彈性薄膜而具有張力。液面宏觀上表現(xiàn)為一個(gè)被拉緊的彈性薄膜而具有張力。斥力>引力斥力<引力斥力=引力r<r0
r=r0r>r0r>分子作用球半徑無分子力分子作用球半徑:r=10-9m(平衡位置:r0=10-10m)從分子間的相互作用力f分析表面張力的產(chǎn)生:r斥力>引力斥力<引力斥力=引力r<r0r=r空氣液體ACB表面層A是液內(nèi)分子;B和C是液體表面層分子。液內(nèi)分子A受力分析:A分子受到的分子作用力的合力為零:fi=0空氣液體ACB表面層A是液內(nèi)分子;B和C是液體表面層分子。液空氣液體ACB表面層表面層分子B和C的受力分析:處于表面層的分子受到一個(gè)指向液體內(nèi)部的分子吸引力作用;宏觀上表面層表現(xiàn)為一個(gè)被拉緊的彈性薄膜??諝庖后wACB表面層表面層分子B和C的受力分析:處于表面層的
由于液面處于緊張狀態(tài),在液面上存在著起收縮作用的表面張力。這些表面張力的方向都與液面相切,并且與線段AB
垂直;它們大小相等,方向相反,分別作用在兩部分液面上。
實(shí)驗(yàn)表明:表面張力的大小正比于線段AB的長(zhǎng)度。表面張力系數(shù)(surfacetensioncoefficient):2.表面張力(surfacetension)ffAB由于液面處于緊張狀態(tài),在液面上存在著起收縮作用的表面l液體薄膜ABCDf2l表面張力的測(cè)定:平衡時(shí):*表面張力系數(shù):(1)表面張力系數(shù)是液體本身的固有性,與液體的種類相關(guān)。(2)與液體的溫度有關(guān)。溫度愈高,液體的表面張力系數(shù)愈小。(3)與液體的純度有關(guān)。(4)與相鄰的介質(zhì)有關(guān)。
l液體薄膜ABCDf2l表面張力的測(cè)定:平衡時(shí):*表面張力增加單位表面積所作的功:l液體薄膜ABCDF2lf△xΔSD′C′二、表面能(surfaceenergy)表面張力系數(shù)等于液體增加單位表面積所作的功。表面層中液體分子所具有比液體內(nèi)部分子所多出的勢(shì)能總和。增加單位表面積所作的功:l液體薄膜ABCDF2lf△xΔS不同液體與空氣接觸時(shí)的表面張力系數(shù)α不同液體與空氣接觸時(shí)的表面張力系數(shù)α
表面張力的微觀本質(zhì)是表面層分子之間相互作用力的不對(duì)稱性引起的。
分別以液體表面層分子A
和內(nèi)部分子B為球心、分子有效作用距離為半徑作球(分子作用球)。
對(duì)于液體內(nèi)部分子B,分子作用球內(nèi)液體分子的分布是對(duì)稱的;ABB
從統(tǒng)計(jì)上講,其受力情況也是對(duì)稱的,所以沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的可能性相等。表面張力的微觀本質(zhì)是表面層分子之間相互作用力的不對(duì)稱性引
對(duì)于液體表面層的分子A,分子作用球中有一部分在液體表面以外,分子作用球內(nèi)下部液體分子密度大于上部;
當(dāng)液體內(nèi)部分子移動(dòng)到表面層中時(shí),就要克服上述指向液體內(nèi)部的分子引力作功,這部分功將轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿酉嗷プ饔玫膭?shì)能。所以液體表面層分子比液體內(nèi)部分子的相互作用勢(shì)能大。由勢(shì)能最小原則,在沒有外力影響下,液體應(yīng)處于表面積最小的狀態(tài)。從力的角度看,就有表面張力存在。
統(tǒng)計(jì)平均效果所受合外力指向液體內(nèi)部,因此有向液體內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。AfL對(duì)于液體表面層的分子A,分子作用球中有一部分在液體表大水滴的面積為解:設(shè)小水滴數(shù)目為n,n個(gè)小水滴的總面積為表面張力系數(shù)溶合過程中釋放的能量
例1、半徑為r=2×10-3mm的許多小水滴融合成一半徑為R=2mm的大水滴時(shí)。(假設(shè)水滴呈球狀,水的表面張力系數(shù)α=73×10-3N/m在此過程中保持不變)試求此過程中釋放出的能量。溶合過程中水體積不變大水滴的面積為解:設(shè)小水滴數(shù)目為n,n個(gè)小水滴的總面積為表例2、與水接觸的油的表面張力系數(shù)a=1.8×10-2N/m
,為了使1.0×10-3kg的油滴在水內(nèi)散布成半徑r=10-6m小油滴,(散布過程可以認(rèn)為是等溫的,油的密度為ρ=900kg/m3)。求需做多少功?解:設(shè)一個(gè)半徑為R的大油滴等溫地散布成N個(gè)小油滴,因而所需作的功為油的質(zhì)量m
不變,則可得:例2、與水接觸的油的表面張力系數(shù)a=1.8×10-2N/m平面液面:空氣水P0P液內(nèi)P液內(nèi)=P0彎曲球面液面:P0P液內(nèi)水由于表面張力f產(chǎn)生附加的壓強(qiáng)P附,所以P液內(nèi)P0P附ff三、彎曲液面附加壓強(qiáng)(Theadditionalpressureunderacurvedsurface)P0P液內(nèi)水P附ff凹面凸面1.彎曲液面的附加壓強(qiáng)ff表面層中取一小薄層液片ΔSΔSΔS平面液面:空氣水P0P液內(nèi)P液內(nèi)=P0彎曲球面液面:P0P液Rfsr=RsinO球冠底面積:表面張力的垂直分量:表面張力的水平分量相互抵消:球冠表面張力:表面張力產(chǎn)生的附加壓強(qiáng):Rfsr=RsinO球冠底面積:表面張力的垂直分量:表面P0PiPSffP0PiPSff凹面凸面附加壓強(qiáng)指向曲面的曲率中心P0PiPSffP0PiPSff凹面凸面附加壓強(qiáng)指向曲面對(duì)外表面:對(duì)內(nèi)表面:R1R2(R1≈R2≈R)肥皂泡2、球形液膜的附加壓強(qiáng)對(duì)外表面:對(duì)內(nèi)表面:R1R2(R1≈R2≈R)肥皂泡2、球形演示實(shí)驗(yàn):(大泡小泡)P0對(duì)大泡:對(duì)小泡:因?yàn)镽1>R2,所以P1<
P2。結(jié)果:大泡變大,小泡變小。P1P2肥皂泡當(dāng)兩泡的曲率半徑相等時(shí),才處于平衡狀態(tài)。演示實(shí)驗(yàn):(大泡小泡)P0對(duì)大泡:對(duì)小泡:因?yàn)镽1>四、表面活性物質(zhì)與表面非活性物質(zhì)(surface-activeagentandnon-surface-activeagent)表面層肥皂分子水分子f1f2f1<f2,使溶劑分子盡可能進(jìn)入液體內(nèi)部,液體表面層分子勢(shì)能減少,因而表面張力系數(shù)減小。1、表面活性物質(zhì):使液體表面張力系數(shù)減小的溶質(zhì)。(舉例:水:肥皂;洗衣粉;肺泡分泌物等)四、表面活性物質(zhì)與表面非活性物質(zhì)(surface-activ2、肺組織中的表面活性物質(zhì):*肺泡壁分泌某種磷脂是表面活性物質(zhì);它的重要作用:維持正常呼吸。R活性物質(zhì)密度粘液的P內(nèi)吸氣過程:R
活性物質(zhì)密度粘液的P內(nèi)呼氣過程:3、表面非活性物質(zhì):使液體表面張力系數(shù)增大的物質(zhì)。盡量離開表面層而進(jìn)入液體內(nèi)部,使表面張力系數(shù)增大。(如水中的鹽份,淀粉,糖類等)4、表面吸附(surfaceabsorption):表面活性物質(zhì)在表面層聚集并伸展成薄膜的現(xiàn)象。2、肺組織中的表面活性物質(zhì):*肺泡壁分泌某種磷脂是表面活性物五、毛細(xì)現(xiàn)象(Capillarityandairembolism)1、潤(rùn)濕和不潤(rùn)濕附著層:在液體與固體接觸面上厚度為液體分子有效作用半徑的液體層。是由附著層分子力引起的潤(rùn)濕不潤(rùn)濕內(nèi)聚力:液體內(nèi)部分子對(duì)附著層內(nèi)液體分子的吸引力附著力:固體分子對(duì)附著層內(nèi)液體分子的吸引力
潤(rùn)濕和不潤(rùn)濕決定于液體和固體的性質(zhì)。五、毛細(xì)現(xiàn)象(Capillarityandairemb內(nèi)聚力大于附著力A不潤(rùn)濕內(nèi)聚力小于附著力A潤(rùn)濕
液體對(duì)固體的潤(rùn)濕程度由接觸角來表示。接觸角:在液、固體接觸時(shí),固體表面經(jīng)過液體內(nèi)部與液體表面切線所夾的角。通常用θ表示內(nèi)聚力大于附著力A不潤(rùn)濕內(nèi)聚力小于附著力A潤(rùn)濕液體對(duì)固θθ浸濕現(xiàn)象不浸濕現(xiàn)象當(dāng)f附>
f內(nèi)時(shí),附著層擴(kuò)展,液體浸濕固體;當(dāng)f附<
f內(nèi)時(shí),附著層收縮,液體不浸濕固體;θθ浸濕現(xiàn)象不浸濕現(xiàn)象當(dāng)f附>f內(nèi)時(shí),附著層擴(kuò)展,液體浸濕θθ>900<900水玻璃玻璃水銀θθ>900<900水玻璃玻璃水銀當(dāng)θ<π/2時(shí),液體潤(rùn)濕固體當(dāng)θ>π/2時(shí),液體不潤(rùn)濕固體當(dāng)θ=0時(shí),液體完全潤(rùn)濕固體當(dāng)θ=π時(shí),液體完全不潤(rùn)濕固體水銀水當(dāng)θ<π/2時(shí),液體潤(rùn)濕固體當(dāng)θ>π/2時(shí),液體不潤(rùn)濕固2、毛細(xì)現(xiàn)象(Capillarity
)
液體浸濕毛細(xì)管壁時(shí),管內(nèi)液面上升;液體不浸濕毛細(xì)管壁時(shí),管內(nèi)液面下降。ABhC液面上升的原因:PB<PA平衡時(shí),PB=PARr(對(duì)于下降同樣適用)2、毛細(xì)現(xiàn)象(Capillarity)液體浸濕毛細(xì)3、毛細(xì)現(xiàn)象的應(yīng)用臨床應(yīng)用:A、外科用脫脂棉來擦拭創(chuàng)面的污液。
B、普通手術(shù)縫合線要經(jīng)過蠟處理。藥學(xué)應(yīng)用:A、藥物除濕及新鮮藥材的除水大多需通
過藥材內(nèi)毛細(xì)管才能氣化。
B、口服片劑后,片劑被浸潤(rùn)后通過毛細(xì)
管作用使水分進(jìn)入片劑,利于人體對(duì)藥
物的吸收。日常生活:棉花或棉布的吸水、餐巾紙吸墨水、
煤油燈、植物吸收和運(yùn)輸水分等。3、毛細(xì)現(xiàn)象的應(yīng)用臨床應(yīng)用:A、外科用脫脂棉來擦拭創(chuàng)面的污液六、氣體拴塞(gasembolism)
如果讓液體流動(dòng)起來,表面會(huì)有什么變化呢?
如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,當(dāng)活塞不施加壓強(qiáng)(假設(shè)活塞下的氣柱中壓強(qiáng)為大氣壓P0)時(shí),即
給活塞施加壓強(qiáng)并逐漸增大,發(fā)現(xiàn)當(dāng)施加的壓強(qiáng)很小時(shí),液面并不降低,只是液面的曲率半徑變小了。只有當(dāng)壓強(qiáng)增加到一定程度液面
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