流體力學(xué)-毛細(xì)現(xiàn)象講課講稿

流體力學(xué)-毛細(xì)現(xiàn)象例5在一根豎直插入水中的毛細(xì)管中，水上升的高度為5.8×10-2m（設(shè)水對(duì)玻璃完全潤(rùn)濕），若將此管插入水銀中，水銀對(duì)玻璃的接觸角138度，（α水=7.3*10-2N/m,α汞=7.3*10-2N/m），求：管中水銀下降高度。

2例6在內(nèi)半徑r=0.3mm的細(xì)管中注水，水在管的下端形成一個(gè)水滴，其形狀可以認(rèn)為是半徑R=3.0mm的球的一部分。已知水的表面張力系數(shù)α水=7.3*10-2N/m,設(shè)管內(nèi)彎曲液面的曲率半徑與管內(nèi)半徑相同，求:管內(nèi)水柱高度。3五、懸著水和氣體栓塞現(xiàn)象

水沿土壤顆粒間隙形成的毛細(xì)管上升，叫毛細(xì)管上升水。土壤中的毛細(xì)管起著分配、保持土壤中的水分作用。土壤毛細(xì)管中存在的水叫懸著水，其在土壤毛細(xì)管中能保持的原因是：一）、懸著水當(dāng)土壤溫度變化時(shí)，懸著水兩端溫度不同，溫度高的一端α值減小，導(dǎo)致該端Ps減小，使懸著水向溫度低處移動(dòng)。水分夜間向上移動(dòng),中午由表層向底層移動(dòng).4(重力水和吸附水不易被吸收)懸著水不會(huì)因重力而下落.懸著水會(huì)因溫度改變而發(fā)生移動(dòng).懸著水兩端出現(xiàn)溫度差時(shí),溫度升高的一端的表面張力系數(shù)將小于溫度低的一端,使液體向表面張力系數(shù)大的一端移動(dòng),即由高溫處向低溫處移動(dòng).水分夜間向上移動(dòng),中午由表層向底層移動(dòng).五、懸著水和氣體栓塞現(xiàn)象一）、懸著水-毛細(xì)水5舉例:

病人輸液；潛水員由深水上??；植物高溫下枯萎。二）、毛細(xì)管的氣體栓塞現(xiàn)象

如圖，毛細(xì)管中有一段液體，液體左右兩端壓強(qiáng)相等,形成對(duì)稱的彎液面，欲使液柱向右移動(dòng)，則在左側(cè)加一壓強(qiáng)△P，這時(shí)兩側(cè)液面形狀改變，右側(cè)曲率半徑增大,左側(cè)曲率半徑減小，產(chǎn)生向左的附加壓強(qiáng)差來抵抗△P,當(dāng)△P達(dá)到一定程度時(shí)，液柱才能移動(dòng)。

當(dāng)毛細(xì)管中有很多氣泡，則外加幾個(gè)大氣壓都不能使液柱移動(dòng)，形成栓塞,稱氣體栓塞現(xiàn)象。PPPD+PP6第三節(jié)彎曲液面上的飽和蒸汽壓一、蒸發(fā)和凝結(jié)

液體變成氣體的過程稱汽化過程。常溫下的汽化過程稱蒸發(fā)，其逆過程稱凝結(jié)，是氣體的液化過程。從微觀角度看，動(dòng)能大的分子從液面逸出，設(shè)其分子數(shù)為n逸,從外面返回的分子數(shù)設(shè)為n回。7二、彎曲液面上的飽和蒸汽壓1.定性分析(1)微觀分析

凹液面的分子逸出時(shí)所需做的功比平液面多，因?yàn)橐朔本€部分液體分子的引力做功。單位時(shí)間內(nèi)逸出凹液面的分子數(shù)小于單位時(shí)間內(nèi)逸出平液面的分子數(shù)，所以凹液面上的飽和蒸汽壓小于平液面上的飽和蒸汽壓。

凸液面的分子逸出時(shí)所需做的功比平液面少，因?yàn)椴恍枰朔本€部分液體分子的引力做功。單位時(shí)間內(nèi)逸出凸液面的分子數(shù)大于單位時(shí)間內(nèi)逸出平液面的分子數(shù)，所以凸液面上的飽和蒸汽壓大于平液面上的飽和蒸汽壓。8(2)宏觀分析2.定量分析設(shè)彎曲液面上的飽和蒸汽壓為:平液面上的飽和蒸汽壓為:(1)凹液面9(2)凸液面彎曲液面上的飽和蒸汽壓:

凹液面:凸液面:10三、應(yīng)用暖云冷云混合云水蒸氣——凝結(jié)——雨3.熏煙防霜凍2.云1.人工降雨水蒸氣——凝華——雪11液體表面性質(zhì)小結(jié)一、表面張力1.表面張力:f=αl

2.表面能:

二、彎曲液面的附加壓強(qiáng)1.平液面:

2.凸液面:3.凹液面:4.單球形液面:5.球形液膜:12三、潤(rùn)濕與不潤(rùn)濕⑴⑵四、毛細(xì)現(xiàn)象(1)液體潤(rùn)濕管壁:(2)液體不潤(rùn)濕