3、气体栓塞
* 润湿现象。
(gas embolism)
* 液体在细管中流动时，如果管中有气泡，液体的流 动将受到阻碍，气泡多时可发生阻塞，这种现象叫气体 栓塞。 * 细管中有气泡：
静止液体
静止液体
气泡
P附左
=
P附右
*气泡产生阻力：
阻力压强 =P附右-P附左
P + P
液体
气泡
O
f sh

fs
表面张力的水平分量相互抵消:
f sh 0
表面张力的垂直分量: 球冠底面积：
R
f sv f s sin
A ( R sin )2 R 2 sin 2
f sv 2R sin 2 2 2 2 A R sin R
f sv f s sin (2r ) sin 2 (2R) sin
表面张力产生的附 加压强:
P0
f 凸面
PS
f
P0
f
凹面
Pi
PS Pi
f
f sv Pi Po A f sv 2 Ps Pi Po A R
P i P o
凸面 :
f sv Po Pi A f sv 2 Ps Pi Po A R
凹面 : Ps Pi Po
表面张力的测定：
A D 平衡时：
f 2 l
l 2l 液体薄膜 B C f *表面张力系数：
f 2l
（1）表面张力系数是液体本身的固有性，与液体的种类相关。 （2）与液体的温度有关。温度愈高，液体的表面张力系数愈小。 （3）与液体的纯度有关。 （4）与相邻的介质有关。
3.表面张力系数与表面能： 增加单位表面积所作的功： A D D′
2 Ps Pi Po 0 R
P i P o 2
R
0
球形液膜的附加压强：
对外表面：
2 PB PA R1
2 PB PC R2
肥皂泡 R1 R2
对内表面：
2 2 4 PC PA R1 R 2 R
(R1=R2=R)
演示实验：（大泡小泡）
从分子间的相互作用力f 分析表面张力的产生：
(平衡位置: r0=10-10 m)
r < r0 r = r0
斥力> 引力 斥力= 引力 斥力< 引力 无分子力
r > r0
r>分子作用 球半径
r= 10-8m 分子作用球半径：
r
A是液内分子；B和C是液体表面层分子。
C
B
空气 表面层 液体 A
液内分子A受力分析： A分子受到的分子作用力的合力为零：fi=0 表面层分子B和C的受力分析： 处于表面层的分子受到一个指向液体内部的分子吸引 力作用；宏观上表面层表现为一个被紧张状态，在液面上存在 着起收缩作用的表面张力。这些表面张力的 方向都与液面相切，并且与线段AB 垂直； 它们大小相等，方向相反，分别作用在两部 分液面上。 实验表明: 表面张力的大小正比于 线段AB的长度。 A B
f l
f l
f ( N / m) l
f f
表面张力系数：
二. 由表面张力解释如下液面现象:
1.弯曲液面的附加压强 平面液面： P液内=P0 弯曲球面液面： 由于表面张力f产生附加的压强P附,所以P液内 P0 P0 P附 f 凹面 P0 f 水 空气 水 P0
P液内
P液内
P附 凸面
f
f
水
P液内
球冠的表面张力:
f s (2r )
A
r=Rsin
W f x f S 2l x 2l
2l ( J .m 2 ) 2l
表面张力系数等 于液体增加单位表面 积所作的功。
l
2l 液体薄膜 B C
ΔS F
f
△x
C′
表面张力系数表：
液体 丙酮 甲醇 苯 氯仿 甘油 水银 肥皂液 溴化钠 水 水 水 水 不同液体与空气接触时的表面张力系数α 温度（oc） α （J/m2 或 N/m） 20 20 20 20 20 15 20 熔点 0 20 30 100 0．0237 0．0226 0．0228 0．0271 0．0634 0．487 0．025 0．103 0．0756 0．0728 0．0712 0。0589
PB < PA
R h
2 PB P0 gh R PA P0
r
r R cos
C
cos h 2 2 gr gR
(当 =900时,为完全浸湿。)
A
B (对于下降同样适用)
毛细现象的应用：
日常生活：棉花或棉布的吸水、餐巾纸吸墨水、煤油灯、 植物吸收和运输水分等。 临床应用：1、外科用脱脂棉来擦拭创面的污液。 2、普通手术缝合线要经过蜡处理。 药学应用：1、药物除湿及新鲜药材的除水大多需通过药材内 毛细管才能气化。 2、口服片剂后，片剂被浸润后通过毛细管作用使 水分进入片剂，利于人体对药物的吸收。
对大泡：
4 P P0 1 R1
对小泡：
4 P2 P0 R2
P1 < P2
P1
肥皂泡
P0
P2
因为
R1> R2，所以
。
结果：大泡变大，小泡变小。
三、毛细现象和气体栓塞
1.接触角：
θ
附着层(即与固体接触的一薄层液体)内 液体分子的运动主要受到两个力影响：
θ
f附：固体分子对液体分子的吸引力称
第四章分子动理论 第五节 一、表面张力和表面能
液体的表面性质
1、表面与表面层：
液体表面: 液体与气体或固体的接触面。 液体表面层：液体表面下厚度等于分子作用球半径的一层液 层。 r r water Water drop
r 108 m
液体的表面现象例子:
液面面积有缩小到最小值的趋势。
液面宏观上表现为一个被拉紧的弹 性薄膜而具有张力。
为附着力。
f附
附 固 着 体 层
f内
液 体
f內：液体分子对液体分子的吸引力称
为內聚力。
浸湿现象： 当f附> f内时， 附着层扩展， 液体浸湿固体；
不浸湿现象： 当f附< f内时， 附着层收缩， 液体不浸湿固体；
<900 θ f附
水 玻璃 水
θ f内 f附 f内
>900
水银 水银 玻璃
２.毛细现象： 液体浸湿毛细管壁时，管内液面上升；液体不浸湿毛细 管壁时，管内液面下降 。 液面上升的原因: 平衡时，PB = PA