弯曲液面的力平衡条件PPT课件

1、弯曲液面的力平衡条件弯曲液面的力平衡条件回顾：热力学力平衡条件回顾：热力学力平衡条件: 体系各相压强相等体系各相压强相等 p1=p2=p3=p4=.考虑了表面效应后，这一关系是否还成立考虑了表面效应后，这一关系是否还成立弯曲液面的力平衡条件弯曲液面的力平衡条件 如图所示两相平衡体系，如图所示两相平衡体系，在等温、等容情况下达到平衡在等温、等容情况下达到平衡的判据为：的判据为：,()0T VdFdFdFdFdFdFS dTp dVdFS dTp dVdFS dTp dVdA (0)dV弯曲液面的力平衡条件弯曲液面的力平衡条件考虑到等温、等容条件，则：考虑到等温、等容条件，则：0, 0dTdTdT

2、dVdVdV 0dFp dVp dVdA dAppdV此即考虑表面效应后两相力平衡条件此即考虑表面效应后两相力平衡条件弯曲液面的力平衡条件弯曲液面的力平衡条件1.1. 水平液面：水平液面：0dAdV0pppp此结果与不考虑表面相时的结果完全一致，说明此结果与不考虑表面相时的结果完全一致，说明一般情况下，经典的力平衡条件是成立的一般情况下，经典的力平衡条件是成立的 g l弯曲液面的力平衡条件弯曲液面的力平衡条件2. 2. 凸液面（液滴）：凸液面（液滴）：24 8RRdRARdARdR32443llVRdVR dR2lgldAppdVR杨-拉普拉斯公式弯曲液面的力平衡条件弯曲液面的力平衡条件3.

3、3. 凹液面（气泡）：凹液面（气泡）：248RRdRARdARdR32443llVVRdVR dR 2lgldAppdVR 毛细现象平面下液体的压强大于凹平面下液体的压强大于凹面下的压强面下的压强液体从高压向低压流动，液体从高压向低压流动，毛细管内液体上升毛细管内液体上升毛细管内液体上升直至，同毛细管内液体上升直至，同一水平面的液体压强相等一水平面的液体压强相等弯曲液面的力平衡条件弯曲液面的力平衡条件 毛细现象：2lghR式中式中R R为弯曲液面的为弯曲液面的曲率半径曲率半径水在毛细管中得上升显水在毛细管中得上升显然应满足如下关系：然应满足如下关系：弯曲液面的力平衡条件2 coslghR毛细现

4、象基本公式亦可表示如下：曲率半径曲率半径与毛细管半径与毛细管半径R R的关系：的关系： R R=R R/cos/cos 为液面与管壁的接触角为液面与管壁的接触角表面张力的测定方法表面张力的测定方法1. 1. 气泡最大压力法气泡最大压力法表面张力的测定方法当r气泡r毛细管时，r最小，p有最大值max2pr毛细管2pr 气泡表面张力的测定方法2. 滴重法2Wrf 表面张力的测定方法3. 毛细上升法4. 吊片法、吊环法5. 基于静止液滴或气泡形状的方法 悬滴法、躺滴法、悬泡法、躺泡法弯曲液面的饱和蒸汽压的变化水平液面：相平衡时，lgppp( ,)( ,)glT pT p弯曲液面：相平衡时，,lggp

5、ppp( ,)( ,)gllT pT p( ,)( ,)( ,)( ,)gglllT pT pT pT p( )( )lppmgmlppVg dpVl dp弯曲液面的饱和蒸汽压的变化( ) ( )mmgRTVgVlp可近似视为常数可近似视为常数( )lppgmlppgRTdpVl dppln( )()lmpRTVlppp弯曲液面的饱和蒸汽压的变化1. 凸液面（液滴）：2lppr2ln( )()mpRTVlpppr一般情况下 且2ppr( )mMVl2lnpMpRTrKelvin公式：弯曲液面的饱和蒸汽压的变化2. 凹液面（毛细管凹面）：2lppr 2ln( )()mpRTVlpppR2lnpMpRTr Kelvin公式：弯曲液面的饱和蒸汽压的变化lpp lpp