1、通常有液气、固气、固液、液液、固固等界面。对固气界面及液气界面亦称为表面。, 界面及界面现象:,在界面上有一些特殊的现象:如荷叶上的水滴呈球形,在光滑玻璃上汞滴自动呈球形,水在毛细管中自动上升,固体表面自动吸附某些物质(如活性炭)等.,下图中r为分子作用力半径,一般取厚度=r的一薄层为表面层, 界面现象产生的原因:由于界面层的分子和内部分子的处境不同,致使界面层(表面)分子的能量比内部分子高。以液体和其蒸气构成的体系为例分析:(这里的界面是 液气界面,又称为表面。),如有一个分子m在内部(体相),一个分子m在表面层,分别画出分子作用力圈。斥力只和邻近分子有关,m,m受斥力相等,但二者受的引力不
2、等。表面层分子m缺少了一些能和它相吸的分子。引力使势能下降,这样表面层分子的势能就比体相内分子高一些。,表面层分子的势能比体相内分子的势能高。表面愈大,则有愈多的分子在表面层,整个体系的势能就愈高。 任何体系有自动减少势能的趋势,这就导致:,液体的表面张力,(1)表面张力及作用力方向 物理学中表面张力的定义是“和液面平行,垂直作用于单位分界边缘上的力” = F/l,单位:N/m。,(2)表面张力的实验:,表面张力:引起液体表面收缩的单位上的力,此实验证明,液体表面层存在着一个平行于液面,垂直于分界线的力,此力使表面收缩 表面张力。,对于弯曲液面,表面张力则与液面相切。, 对于凹液面:如将毛细管插入水中,水能润湿管壁,这时,毛细管内为凹液面, P=P内-P外=Pg-Pl ,液面下液体的压力 PlPg,液体在毛细管中会自动上升,上升的高度h满足下式:,上升液柱产生的静压力, 对于凸液面:如将毛细管插入汞内,汞不能润湿管壁,这时毛细管内为凸液面, P=P内-P外=Pl-Pg ,液面下液体的压力 PlPg,则呈现毛细管中水银面下降的现象,下降的深度 h 计算公式同上。,