医用物理6液体表面现象.pptVIP

液体除了具有流体的一般特性外，它还有一个特殊的重要性质，即表面特性(surface characterization?? )。 本章内容 一、 液体的表面张力 surface tension 二、 表面能 surface energy 三、 附加压强 additional pressure 四、 毛细现象与气体栓塞 capillarity air embolism 五、 表面活性物质 surfactant 六、 总结 summary 一、液体的表面张力surface tension 表面张力概念 分子力、液体的表面层 表面张力的方向 the direction of surface tension 表面张力的大小 the magnitude of surface tension 表面张力：液体的表面如紧张的薄膜， 有收缩成表面积最小的趋势，这说明液体的表面存在着张力，这种作用力叫表面张力（surface tension）。 分子间的平衡距离r0为10?10m； 10?9 m为半径作一球面，则只有在这个球面内的分子才对位于球心的分子有作用力，此球称为分子作用球，球的半径为分子作用半径。 表面张力的方向the direction of surface tension 表面张力是沿着液体的表面与液面相切并且与分界线相垂直的。 表面张力的大小 the magnitude of surface tension 假设在液面上作一长度为L的分界线，A、B两液面都以一定的拉力F作用于对方，其大小与长度L成正比： ?为液体的表面张力系数coefficient of surface tension，它等于单位长度分界线上表面张力的大小。在国际单位制中，其单位为N/m (牛顿/米)，量值的大小取决于液体性质、温度。 二、液体的表面能surface energy 如果要增加液体的表面积，就得作功把液体内部分子移到表面层，从而增加了液面的势能。 表面张力系数coefficient of surface tension: 增加单位液体表面积所作的功，即：增加单位表面积时所增加的表面能 单位长度上表面张力的大小 三、弯曲液面的附加压强additional pressure 平面、凸面、凹面的受力分析 附加压强 附加压强的大小（球面，球膜） 现象解释 静止的液体表面有平面和曲面两种形式。 液体的表面为平面时 曲面附加压强的大小magnitude of additional pressure 曲面内外的压强差，拉普拉斯公式： 球膜附加压强 附加压强实验 四、毛细现象与气体栓塞capillarity air embolism 湿润、不湿润现象 wetting non-wetting 毛细现象capillarity 气体栓塞air embolism 湿润、不湿润现象 wetting non-wetting 让水滴滴到表面洁净的玻璃上，这些水滴很快扩展开并附着在玻璃上；如果让水银滴到玻璃上，水银滴会自动收缩成球形。 湿润、不湿润现象 wetting non-wetting 由此可知，当液体与固体接触时，有两种情况，一种是液体与固体的接触面有扩大的趋势，液体易于附着固体，称为润湿现象wetting ； 产生原因Origins 润湿、不润湿是由分子力决定的。 润湿、不润湿一般用接触角? 来描述。 毛细现象（capillarity) 毛细现象（capillarity) 润湿液体在细管中上升或不润湿液体在细管中下降的现象称为毛细现象(capillarity)。 毛细现象capillarity的计算 毛细现象在生命过程以及日常生活中都有重要的意义。植物的吸收和水分的输送，人体血液在毛细血管中的流动等过程，毛细现象都起着重要的作用。 气体栓塞air embolism 液体在细管中流动时，如果管中出现气泡，液体的流动将受到阻碍，气泡多时将能发生阻塞，这种现象称为气体栓塞(air embolism)。 人体血管栓塞 人体血管中若有气泡，当气泡很小时，可以通过血液循环从肺部排出，但若气泡很大或多到一定量，则将造成血液循环障碍。所以在静脉注射或输液中应特别注意防止空气输入到血管中。 五、表面活性物质surfactant 表面活性物质surfa