表面张力与表面能公开课获奖课件赛课一等奖课件.ppt

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1、表面与表面层：
液体表面: 液体与气体或固体的接触面。
第四章分子动理论 第五节 液体的表面性质
Water drop
water
r
r
液体表面层：液体表面下厚度等于分子作用球半径的一层液层。
液体的表面现象例子:
液面面积有缩小到最小值的趋势。
液面宏观上体现为一种被拉紧的弹性薄膜而具有张力。
斥力> 引力
斥力< 引力
斥力= 引力
r < r0
r = r0
r > r0
r>分子作用球半径
无分子力
分子作用球半径：
r= 10-8m
(平衡位置: r0=10-10 m)
从分子间的互相作用力f 分析表面张力的产生：
r
空气
液体
A
C
B
表面层
A是液内分子；B和C是液体表面层分子。
液内分子A受力分析：
A分子受到的分子作用力的合力为零：fi=0
表面层分子B和C的受力分析：
处在表面层的分子受到一种指向液体内部的分子吸引力作用；宏观上表面层体现为一种被拉紧的弹性薄膜。
由于液面处在紧张状态，在液面上存在着起收缩作用的表面张力。这些表面张力的方向都与液面相切，并且与线段AB 垂直；它们大小相等，方向相反，分别作用在两部分液面上。
试验表明: 表面张力的大小正比于线段AB的长度。
表面张力系数：

f
f
A
B
l
液体薄膜
A
B
C
D
f
2l
表面张力的测定：
平衡时：
*表面张力系数：
（1）表面张力系数是液体自身的固有性，与液体的种类有关。
（2）与液体的温度有关。温度愈高，液体的表面张力系数愈小。
（3）与液体的纯度有关。
（4）与相邻的介质有关。
l
液体薄膜
A
B
C
D
F
2l
f
△x
ΔS
增长单位表面积所作的功：
D′
C′
：
表面张力系数等于液体增长单位表面积所作的功。
表面张力系数表：
平面液面：
空气
水
P0
P液内
P液内=P0
弯曲球面液面：
P0
P液内
水
由于表面张力f产生附加的压强P附,因此P液内  P0
P附
f
f
二. 由表面张力解释如下液面现象:
P0
P液内
水
P附
f
f
凹面
凸面