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第第3 3章章 液体的表面现象液体的表面现象 也许你曾经留意 也许你曾有所思 为什么 毛笔出水自聚合 植物叶面水成滴 蚊子站立水面上 钢针水上不沉落 气球越吹越省力 肥皂溶水起泡膜 秋冬多有雾弥漫 清晨常见地潮湿 上述现象皆有因 本章内容道根底 毛细管中水升位 纸张见水便润湿 与固体接触的液体表面存在润湿和不润湿现象； 上述两种现象使得细管（即毛细管）中的液体有毛细现象。 与气体接触的液体表面存在表面张力现象，从而使弯曲液 面内外有附加压强差； 液体的表面 表面层 液体与气体的分界面 液体与另一种液体的分界面 附着层 液体与固体的分界面 3.1 液体的表面张张力 3.2 弯曲液面的附加压压强 3.3 毛细现细现 象 3.4 蒸发发与凝结结 本章内容： 3.1 液体的表面张力 一、液体的微观结构 液体分子间作用力显著。宏观上表现为不易压缩性。 液体分子在平衡位置附近做振动和在液体内移动。 液体分子在每一个平衡位置上振动的时间。分子的定居时间： 不同液体，随着温度、压强的不同，定居时间不同。 在液体与气体的分界面处厚度等于分子有效作用半径的那 层液体称为液体的表面层。 当外力作用时间 定居时间表现为液体的流动性 当外力作用时间 0 还是 Ps n时，宏观上则表现为蒸发； 当 n n，直到液 体全部转变为蒸汽时，蒸发过程才停 止。 而在密闭容器中，容器内蒸汽的密度不断增大，返回液体 的分子数也不断增多，当 n = n时，液气达到动态平衡，此 时的蒸汽叫做饱和蒸汽，由它而产生的压强叫做饱和蒸汽压。 二、饱和蒸汽压 在一定温度下，饱和蒸汽压具有恒定的值，与其体积的大 小以及有无其它气体存在无关。 对于容易挥发的液体，表面层内的分子受 液体内部分子束缚较小，饱和蒸汽压较大。 三、影响饱和蒸汽压的因素 (1) 液体本身的性质: (2) 温度: 温度越高，分子无规则热运动越剧烈，表面层的分子 越容易摆脱液体的束缚逃出液面，饱和蒸汽压越高。 (3) 液面的弯曲情况： 如图所示 当容器内液体和蒸汽达到平衡时, 水平 液面上方饱和蒸汽压为 PC ，而毛细管内弯 曲液面上方饱和蒸汽压为 PC ，液体和饱和 蒸汽的密度分别为 r 和 r 。 h AB 毛细管半径为 r ，接触角为。 h AB 则 即 得 由于 ，所以 ，即凹形液面上的饱和蒸汽压小 于水平液面上的饱和蒸汽压，蒸汽容易发生凝结现象。 如土壤从孔隙空气中吸收大量的水分。 同理可以证凸液面上的饱和蒸汽压 和水平液面上的饱 和蒸汽压 PC 之差的计算公式 凸液面上方饱和蒸汽压较大，蒸汽就不易在凸液面上凝结 。 有时蒸汽压强已超过水平液面上饱和蒸汽压的几倍，仍无法形 成液滴。这种蒸汽称为过饱和蒸汽。 因为 所以 四、典型实例 人工降雨 小水滴 凝结 大水滴雨或雪 凝结核 蒸汽中的 杂质微粒 被水润湿 碘化银、氯化钠、硫化物等 秋冬季节温度降低时，地面上空的蒸汽 密度超过了该温度下饱和蒸汽的密度，蒸汽 凝结成水珠，形成霜露、雾。 秋、冬季节的霜露、雾现象 第3章 液体的表面现象 主要内容 ： 液体的表面张力、表面能、液体与固体接触处的 表面现象，弯曲液面的附加压强，生物组织和土壤中 的毛细现象。 基本要求 ： 理解液体表面张力、表面张力系数的三个定义， 能求解弯曲液面的附加压强、毛细管内液面上升或下 降的高度，了解液体表面张力、毛细现象在生物组织 和土壤中的应用。 课堂作业 判断题: (1) 表面张力系数与液面的大小有关。 (2) 表面张力是由于液面层分子受力不对称引起的。 (3) 液体的表面能与表面积成正比。 (4) 对于凸形液面，液内压强小于液外压强。 (5) 毛细现象完全是由表面张力引起的。 填空题: (1) 液体具有特殊的表面性质，在与空气接触处形成的 表面表现出 ，而在与固体接触处形成的表面 出现 现象。 (2) 当附着力大于内聚力时，液体 固体表面； 而当内聚力大于附着力时，液体 固体表面。 (3) 液体对固体的润湿程度可用接触角来说明，当为 角时，液体润湿固体；而当为 角时，液体不润 湿固体。 (4) 随着温度的升高，液体的表面张力系数 （减小 ，增大，不变）。 单选题: (1) 两个大、小不同的肥皂泡用玻璃管相连，说法正确的是： A、大泡内的压强大于小泡内的压强； B、相通后，大泡越来越大，小泡越来越小； C、相通后，大泡逐渐减小，小泡逐渐增大； D、相通后，大泡和小泡保持原大小不变； (2) 对于水平液面、凸液面、凹液面，附加压强最大的是： A、水平液面；B、凸液面；C、凹液面；D、无法比较； (3) 在