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* * * * * * * * * * * * * 8.4.3 毛细现象 r R 毛细管中液面形状与接触角: 其中： R为毛细管半径 r为凹面半径 θ为接触角 * 毛细管液面上升或下降 液 面 1 2 液面1处 液面2处 由于高度差，对液体和气体分别有 * θ900, h0, 毛细管中的液面低于水平面。 例如： * 毛细管法是测量表面张力的方法之一， 该法为最古老的一种方法，若使用得当，仍是最精确的一种。 测量表面张力的其他方法： 气泡最大压力法； 环法（界面张力仪）； …… * 生活中的毛细现象 1. 煤油灯灯芯吸油 2. 毛巾吸水 3. 锄地保墒 大雨过后，通过锄地保持土壤水分。 解释： * 润湿在冶金中的应用 例1 炼钢生产中，Fe液与耐火材料之间的 润湿性直接影响到炉衬寿命； 例2 在金属浇铸时，熔融金属对型砂的润湿 性有一定的要求； 8.4.4 应用 * 润湿在洗涤、织物防水中的应用 洗涤剂改善了水对油垢的润湿性。 纤维表面疏水，接触角大于90o。 固体 固体 油 油 固体 固 固 固 固 固 固 液 液 气 气 ps ps * 氧化铝瓷件上需要披银，当烧到1000℃时，液态银能否润湿氧化铝瓷件表面？ 已知1000℃时， σ[Al2O3(s/g)]=1×10-3N·m-1；σ[Ag(l/g)]=0.92×10-3N·m-1；σ[Ag(l)/Al2O3(s)]=1.77×10-3N·m-1。 例题 * 解：根据Young方程： 所以不润湿。 * 思考题 两块洁净的玻璃之间放少量水后，为什么纵向比横向更难拉开？ 垂直方向上的压力为P，而水平方向上的压力为P -△P，所以从纵向比从横向更难拉开。 * 例2 如果水中仅含有半径为1.00×10-6m的空气泡，试求这样的水开始沸腾的温度为多少度？已知100oC以上水的表面张力为0.0589N·M-1，气化热为40.7kJ·mol-1。 * 一个带有毛细管颈的漏斗，其底部装有半透膜，内盛浓度为1×10-3 mol·L-1的稀硬脂酸钠水溶液。若溶液的表面张力σ=σ＊-bc，其中σ＊=0.07288N·m-1，b=19.62N·m-1 mol·L-1 ，298.2K时将此漏斗缓慢地插入盛水的烧杯中，测得毛细管颈内液柱超出水面30.71cm时达成平衡，求毛细管的半径。若将此毛细管插入水中，液面上升多少？ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 界面化学主要内容 8.1 序 8.2 界面热力学 8.3 弯曲液面与附加压力 8.4 润湿与铺展 8.5 Kelvin方程 8.6 Gibbs等温方程 8.7 固体表面上的吸附作用 Thomas Young 润湿方程 Laplace方程 * Walking on water Nature, 2003, 424, 663-666. “The hydrodynamics of water strider locomotion” Water striders Gerridae are insects of characteristic length 1 cm and weight 10 dynes that reside on the surface of ponds, rivers, and the open ocean. Their weight is supported by the surface tension force generated by curvature of the free surface, and they propel themselves by driving their central pair of hydrophobic legs in a sculling motion. * 8.3 弯曲液面与附加压力 (curved surface and additional pressure) 1.弯曲液面与附加压力的产生 2.附加压力与曲率半径 3.应用 * 液滴 气泡 弯曲液面 凸液面 凹液面 空气中 液面下 液面弯曲的程度影响液体性质！ 8.3.1 弯曲液面与附加压力的产生 * 附加压力，记为ps (additional pressure) 凸液面 p(l) p(g) ps σ σ 附加压力方向指向曲率中心 p(g) 不在同一平面上 * 凹液面 ps 液体 气泡 附加压力方向指向曲率中心 σ σ * 小结：各种液面下的附加压力 Ps ps ps=0 附加压力产生的根源是液体存在界面张力。 * 状态变化：