凸形液面,曲率半径R为正值,△ p>0 p>po 附加压力方向指向液体内部。 凹形液面,曲率半径R为负值 Ap<o p<po 附加压力方向指向气体 毛细管液柱高度(h) B h H20 毛细管插入水中,凹面上的总 压p<Po,管外液体被压入管 内,使水在毛细管内上升一定 的高度,直到由液体产生的静 压力与4平衡为止
11 凸形液面,曲率半径R为正值, 附加压力方向指向液体内部。 凹形液面,曲率半径R为负值, 附加压力方向指向气体。 0 p 0 p p 0 p 0 p p 毛细管液柱高度 (h) h h H2O Hg 毛细管插入水中,凹面上的总 压 ,管外液体被压入管 内,使水在毛细管内上升一定 的高度,直到由液体产生的静 压力与 平衡为止, 0 p p p
能润湿毛细管壁的液体的液面呈凸性<90 R Ap=20 /R=pgh R=r/cos0 h=20. cos 0/rpg p→液体的密度(kg·m3) h h→)液柱上升的高度(m) g→重力加速度(9.80Nkg) →毛细管的半径; R→曲率半径; 不能润湿毛细管壁的液体的液面呈凹性b>90 液面下降的深度为h
12 θ θ h r R p 2 / R gh h 2 cos /rg R r / cos 曲率半径; 毛细管的半径; 重力加速度( ); 液柱上升的高度( ); 液体的密度( ); R r g N kg h m kg m 1 3 9.80 能润湿毛细管壁的液体的液面呈凸性 90 不能润湿毛细管壁的液体的液面呈凹性 90 液面下降的深度为h
3表面曲率对液体蒸汽压的影响 实验现象: ●● 微小液滴的蒸气压力大于大液滴的蒸气压力,使微小液滴的水蒸 发成蒸气而凝结在大液滴上。 实验结论: 物质的饱和蒸气压(p)除与温度(T)有关,还与物质的分 散度(微粒半径r)有关 n(pn/Pn)=2aM/PRTr(m公式)
13 3. 表面曲率对液体蒸汽压的影响 T t 实验现象: 微小液滴的蒸气压力大于大液滴的蒸气压力,使微小液滴的水蒸 发成蒸气而凝结在大液滴上。 实验结论: 物质的饱和蒸气压( p* )除与温度(T )有关,还与物质的分 散度(微粒半径 r )有关。 p p M RTr ln r / o 2 / (Kelvin 公式)
(pr / po)=20M/pRTr →半径为r的液珠的蒸气压 p→>平液面蒸气压 M、p→液体的摩尔质量、密度; R、T→>理想气体常数、温度; p~r成反比液珠越小,饱和蒸汽压大越大。 20℃时水珠半径(r)与蒸气压力的关系 r/m|1×106 1×10-7 1×108 1×109 P/po 1.001 1011 1.114 2.95 14
14 p p M RTr ln r / o 2 / 、 理想气体常数、温度; 、 液体的摩尔质量、密度; 平液面蒸气压; 半径为 的液珠的蒸气压; R T M p p r r 0 pr ~ r 成反比 液珠越小,饱和蒸汽压大越大。 20℃时水珠半径(r)与 蒸气压力的关系 r /m 1×10-6 1 × 10-7 1 × 10-8 1 × 10-9 Pr/ p0 1.001 1.011 1.114 2.95
In(p, /po)=20M/pRTr 凸面r>0n(n)>0p>P 凹面r<0ln(p/p)<0p<p
15 p p M RTr ln r / o 2 / r o r o r 0 ln p / p 0 p p r o r o r 0 ln p / p 0 p p 凸面 凹面