理学第二章液体表面性质.ppt

第二章第二章 液体的外表性质液体的外表性质2.22.2弯曲液面的附加压强弯曲液面的附加压强2.1 2.1 液体的外表张力液体的外表张力2.32.3润湿和不润湿润湿和不润湿 毛细现象毛细现象2.42.4悬着水和气体栓塞现象悬着水和气体栓塞现象2.52.5弯曲液面上的饱和蒸汽压弯曲液面上的饱和蒸汽压第二章第二章 液体表面性质液体表面性质•液体没有一定形状，并具有流动性液体没有一定形状，并具有流动性 液体分子振动的平衡位置不固定，是近程有序，即液体分子振动的平衡位置不固定，是近程有序，即在很小范围内在一短暂时间里保持一定的规那么性在很小范围内在一短暂时间里保持一定的规那么性液体外表：液体外表：液体与气体、固体接触时，交界处形成外表层及附着液体与气体、固体接触时，交界处形成外表层及附着层•液体具有一定的体积，不易压缩液体具有一定的体积，不易压缩 液体分子间距为液体分子间距为1010-10-10 m，分子排列较紧密；，分子排列较紧密； 分子力分子力较大较大, ,其热运动与固体相似其热运动与固体相似 , ,主要在平衡主要在平衡位置附近作微小振动。

位置附近作微小振动第二章第二章 液体表面性质液体表面性质2.1 2.1 液体的外表张力液体的外表张力一、外表张力一、外表张力1.1.现象：现象：2.2.外表张力外表张力 (2)(2)外表张力：液体的外表层中有一种使液面尽可外表张力：液体的外表层中有一种使液面尽可能收缩成最小的宏观张力能收缩成最小的宏观张力1)(1)表面层：表面层：在液体与气体交界面，厚度等于分在液体与气体交界面，厚度等于分子有效作用半径子有效作用半径R 的一层液体的一层液体R=10-9m〔〔1 1〕蚊子能够站在水面上；〕蚊子能够站在水面上；〔〔2 2〕钢针能够放在水面上；〕钢针能够放在水面上；〔〔3 3〕荷花上的水珠呈球形；〕荷花上的水珠呈球形；〔〔4 4〕肥皂膜的收缩；〕肥皂膜的收缩；第二章第二章 液体表面性质液体表面性质处于液体外表层的分子处于液体外表层的分子ββ合力不等于零，合力的方合力不等于零，合力的方向指向液体内部，垂直液面向指向液体内部，垂直液面①①从分子运动论观点说明从分子运动论观点说明(3)(3)外表张力产生的原因外表张力产生的原因分子作用球：在液体中，一个分子作用球：在液体中，一个引力作用半径引力作用半径R R 的球的球。

液体内局部子液体内局部子, ,受到的力必定球对称，合力等于零；受到的力必定球对称，合力等于零；液面液面外表层外表层液面内部液面内部R第二章第二章 液体表面性质液体表面性质处于处于液体液体内部内部的分子由于受平衡力作用的分子由于受平衡力作用, ,能量较低能量较低；；处于液体外表层的分子平衡被破坏，具有较高的势能处于液体外表层的分子平衡被破坏，具有较高的势能液体外表能液体外表能= =外表层分子较液体内局部子所高出的势能外表层分子较液体内局部子所高出的势能液体系统，处于稳定状态时，具有最低的外表能应液体系统，处于稳定状态时，具有最低的外表能应包含最少的分子数，也要求具有最小的外表积故包含最少的分子数，也要求具有最小的外表积故液体外表总具有收缩的趋势，液体外表张力就是收缩液体外表总具有收缩的趋势，液体外表张力就是收缩的趋势的表现的趋势的表现②②从能量观点来分析从能量观点来分析第二章第二章 液体表面性质液体表面性质外表张力与液面相切外表张力与液面相切, ,与线段垂与线段垂直，指向各自的一方直，指向各自的一方, ,分别用分别用f f 和和f′f′表示，这恰为一对作用力表示，这恰为一对作用力与反作用力，与反作用力， f = - f′ f = - f′。

4)(4)外表张力外表张力 α α为外表张力系数，数值上等于单位长度直线段为外表张力系数，数值上等于单位长度直线段两侧液面的外表张力，单位：两侧液面的外表张力，单位：N / m N / m 设线段长为设线段长为l , l , 那么线段上的那么线段上的外表张力作用外表张力作用, , ：：f =αl f =αl 第二章第二章 液体表面性质液体表面性质5)(5)外表张力系数与外表能增量外表张力系数与外表能增量将将ABAB边无摩擦、匀速、等温地边无摩擦、匀速、等温地右移右移△x△x，那么在这个过程中外，那么在这个过程中外力力F F 所做的功为所做的功为: :其中其中△△S S = 2l△△x ,是右移动过程中液面面积的增量是右移动过程中液面面积的增量外表张力系数在数值上等于增加单位液体外表积时，外表张力系数在数值上等于增加单位液体外表积时，外力所需做的功或等于增加单位液体外表积时，外力所需做的功或等于增加单位液体外表积时，外表能的增加外表能的增加第二章第二章 液体表面性质液体表面性质使使αα值减小的物质称为外表活性物质值减小的物质称为外表活性物质6)(6)影响外表张力系数的因素影响外表张力系数的因素与液体的性质有关：不同液体，与液体的性质有关：不同液体，α值不同；值不同；与温度有关：温度升高，与温度有关：温度升高，α值减小，两者近似呈线性值减小，两者近似呈线性关系；关系；与相邻物质性质有关：同一液体与不同物质交界，与相邻物质性质有关：同一液体与不同物质交界，α值不同；值不同；与液体内所含杂质有关：在液体内参加杂质，液体的与液体内所含杂质有关：在液体内参加杂质，液体的外表张力系数将显著改变。

外表张力系数将显著改变第二章第二章 液体表面性质液体表面性质二、外表张力系数测定二、外表张力系数测定 质量为质量为m m的待测液体吸入移液管，的待测液体吸入移液管，由管口下端缓慢流出，形成袋状由管口下端缓慢流出，形成袋状水滴当外表张力缺乏以支持重水滴当外表张力缺乏以支持重力时，水滴下落，那么：力时，水滴下落，那么：W=fW=f•液滴法液滴法•拉脱法拉脱法•毛细管法毛细管法第二章第二章 液体表面性质液体表面性质与水接触的油的外表张力系数与水接触的油的外表张力系数 a=1.8×10-2N·m-1 ，为了使，为了使 1.0×10-3 kg 的油滴在水内散布成半径的油滴在水内散布成半径 r = 10-6m 小油滴，小油滴，〔散布过程可以认为是等温的，油的密度为〔散布过程可以认为是等温的，油的密度为ρ=900kg·m-3〕 设设一个一个半径为半径为R 的的大油滴等温地散布成大油滴等温地散布成N N 个小油滴，个小油滴，因而因而所需作的功为所需作的功为例例解解油的质量油的质量 m 不变，那不变，那么么求求需要作多少功需要作多少功可得：可得：第二章第二章 液体表面性质液体表面性质2.2 弯曲液面的附加压强弯曲液面的附加压强 自然界中有许多情况下液面是弯曲的，弯曲液自然界中有许多情况下液面是弯曲的，弯曲液面内外存在一压强差，称为附加压强面内外存在一压强差，称为附加压强, 用用Ps 表示。

表示一：附加压强的产生一：附加压强的产生 1.1.平液面平液面 在液体外表上取一小面积在液体外表上取一小面积△S △S , ,由于液面水平，外表张力沿由于液面水平，外表张力沿水平方向，水平方向，△S △S 平衡时平衡时第二章第二章 液体表面性质液体表面性质2.2.液面弯曲液面弯曲1)1)凸液面凸液面2〕 凹液面附加压强为：附加压强为：附加压强为：附加压强为：总之：附加压强使弯曲液面内外压强不等，与液面总之：附加压强使弯曲液面内外压强不等，与液面曲率中心同侧的压强恒大于另一侧曲率中心同侧的压强恒大于另一侧第二章第二章 液体表面性质液体表面性质二、球形液面附加压强二、球形液面附加压强在周界上取一线元在周界上取一线元dl，作用在，作用在dl上的外表张力上的外表张力将将d df分解为半径分解为半径r垂直和平行的两垂直和平行的两个分力个分力df//df⊥⊥dfrABCRdl第二章第二章 液体表面性质液体表面性质圆周界上力的水平分力相互抵消，圆周界上力的水平分力相互抵消，垂直分力方向相同，合力为：垂直分力方向相同，合力为：附加压强附加压强————拉普拉斯球面附加压强公式拉普拉斯球面附加压强公式df//df⊥⊥dfrABCRdl第二章第二章 液体表面性质液体表面性质三三. .球形液膜球形液膜内、外压强差内、外压强差 如图如图, ,由于球形液膜很薄，内外由于球形液膜很薄，内外膜半径近似相等，设膜半径近似相等，设A A、、B B、、C C 三三点压强分别为点压强分别为PA PA 、、PB PB 、、PC PC ，，那么：那么：膜内压强大于膜外压强，膜内压强大于膜外压强，并与半径成反比。

并与半径成反比第二章第二章 液体表面性质液体表面性质例：翻开活塞后，两肥皂泡将如何变化？例：翻开活塞后，两肥皂泡将如何变化？例：翻开活塞后，两肥皂泡将如何变化？例：翻开活塞后，两肥皂泡将如何变化？达平衡时怎样？达平衡时怎样？达平衡时怎样？达平衡时怎样？第二章第二章 液体表面性质液体表面性质第二章第二章 液体表面性质液体表面性质2.3 2.3 润湿和不润湿润湿和不润湿 毛细现象毛细现象 润湿润湿: 液体沿固体外表液体沿固体外表延展的现象，称液体润延展的现象，称液体润湿固体一、润湿与不润湿一、润湿与不润湿1. 定义定义不润湿：液体在固体外不润湿：液体在固体外表上收缩的现象，称液表上收缩的现象，称液体不润湿固体体不润湿固体 润湿、不润湿与相互接触的液体、固体的性质有关润湿、不润湿与相互接触的液体、固体的性质有关第二章第二章 液体表面性质液体表面性质 在液体与固体接触面的边界处任取一点，作液在液体与固体接触面的边界处任取一点，作液体外表及固体外表的切线，这两切线通过液体内部体外表及固体外表的切线，这两切线通过液体内部的夹角称接触角的夹角称接触角 ，用，用θ 表示。

表示 2. 接触角接触角⑴⑴⑵⑵第二章第二章 液体表面性质液体表面性质内聚力：内聚力：附着层内分子所受液体附着层内分子所受液体 分子引力之和分子引力之和3. 微观解释微观解释附着力：附着力：附着层内分子所受固体附着层内分子所受固体 分子引力之和分子引力之和附着层：在固体与液体接触处，厚度等于液体附着层：在固体与液体接触处，厚度等于液体 或固体分子有效作用半径〔以大者为准〕的一层液体或固体分子有效作用半径〔以大者为准〕的一层液体第二章第二章 液体表面性质液体表面性质(2)(2)当当 f f附附 < f < f内内,A ,A 分子所受合力分子所受合力 f f 垂直于附着层指向液体内部，液体内垂直于附着层指向液体内部，液体内局部子势能小于附着层中分子势能，局部子势能小于附着层中分子势能，附着层收缩，宏观上表现为液体不润附着层收缩，宏观上表现为液体不润湿固体1)(1)当当 f f附附 > f > f内内,A ,A 分子所受合力分子所受合力 f f 垂直于附着层指向固体，液体内局部垂直于附着层指向固体，液体内局部子势能大于附着层中分子势能，附着子势能大于附着层中分子势能，附着层扩展，宏观上表现为液体润湿固体。

层扩展，宏观上表现为液体润湿固体第二章第二章 液体表面性质液体表面性质二、毛细现象二、毛细现象 1.1.毛细管毛细管毛细管毛细管插入水中或插入水银插入水中或插入水银中中如：如：钢笔尖钢笔尖 毛巾棉纱纤维间隙毛巾棉纱纤维间隙 土壤的团粒结构土壤的团粒结构 植物根、茎、叶中的脉络植物根、茎、叶中的脉络第二章第二章 液体表面性质液体表面性质2.2.毛细现象毛细现象液体在毛细管中上升液体在毛细管中上升( (或下降或下降) )高度高度毛细管半径为毛细管半径为r ，，R为凹液面曲率半径为凹液面曲率半径θRCBArh因因得得第二章第二章 液体表面性质液体表面性质2.4 悬着水和气体栓塞现象悬着水和气体栓塞现象 土壤中的毛细管起着分配、保持土壤中的水分土壤中的毛细管起着分配、保持土壤中的水分作用土壤毛细管中存在的水叫悬着水，其在土作用土壤毛细管中存在的水叫悬着水，其在土壤毛细管中能保持的原因是：壤毛细管中能保持的原因是：一、悬着水一、悬着水当悬着水两端温度不同时，温度高当悬着水两端温度不同时，温度高的一端的一端αα值值减小，导致该端减小，导致该端Ps 减减小，使悬着水向温度低处移动。

小，使悬着水向温度低处移动AB..第二章第二章 液体表面性质液体表面性质二二. .气体栓塞现象气体栓塞现象 当液体在毛细管中流动时，如果管中出现了气泡，当液体在毛细管中流动时，如果管中出现了气泡，液体的流动就要受到阻碍，气泡产生多了，使液体液体的流动就要受到阻碍，气泡产生多了，使液体不能流动，这种现象称为不能流动，这种现象称为气体栓塞现象气体栓塞现象举例举例: 病人输液；潜水员由深水上浮；植物高温下枯萎病人输液；潜水员由深水上浮；植物高温下枯萎第二章第二章 液体表面性质液体表面性质例题例题2 2 一根一根U U形玻璃管左右内半径分别为形玻璃管左右内半径分别为R = 1.5mmR = 1.5mm和和r= r= 0.50mm0.50mm，如下图，试求两管中水面的高度差，如下图，试求两管中水面的高度差h h 解：设水完全润湿玻璃管细管内解：设水完全润湿玻璃管细管内C C点与点与A A点同高度点同高度 B点点压强强为C点点压强强为由流体静力学原理有由流体静力学原理有PA = PC ，即，即 代入代入数据可得数据可得 h = 2.0×10-2m = 2.0cm A A点压强为点压强为RrhABC所以所以第二章第二章 液体表面性质液体表面性质 例题例题3 3 如下图，内半径为如下图，内半径为r r的毛细管注入某种液体，液体完的毛细管注入某种液体，液体完全润湿管壁。

管的下端形成一个液滴，其形状可视为半径为全润湿管壁管的下端形成一个液滴，其形状可视为半径为R R的球面的一局部求证管中液柱长度为的球面的一局部求证管中液柱长度为解解 ：： A A处的的压强强P PA A等于大气等于大气压强强P P0 0与附加与附加压强强2 2 /R/R 两者之和，即两者之和，即 B点处的压强为点处的压强为根据流体静力学原理有根据流体静力学原理有PA-PB=ρgh管中水柱的高度管中水柱的高度 hBA第二章第二章 液体表面性质液体表面性质问题讨论：毛细永动机能否制造出来？问题讨论：毛细永动机能否制造出来？ 液体沿毛细管〔液体润湿管壁〕液体沿毛细管〔液体润湿管壁〕“自动地〞上升的高度自动地〞上升的高度如果毛细管的实际高度如果毛细管的实际高度 h0 比液体上升的高度比液体上升的高度 h 小，小，液体能否自动从管子中流出来形成液体能否自动从管子中流出来形成“毛细永动机毛细永动机〞？〞？hP0AP0设：液体润湿管壁的接触角设：液体润湿管壁的接触角q q ，形成凹形液面，，形成凹形液面，即即 A 点的压强为点的压强为 ，在大气压的作用下，液面会上，在大气压的作用下，液面会上升；升；如果毛细管露出水面的长度足够，液面会上升如果毛细管露出水面的长度足够，液面会上升 。

第二章第二章 液体表面性质液体表面性质hP0A 如果毛细管露出水面的长度如果毛细管露出水面的长度如果毛细管露出水面的长度如果毛细管露出水面的长度 h0 < h h0 < h ，那么，那么，那么，那么当液体上升到管口时，液面的曲率半径将增大，当液体上升到管口时，液面的曲率半径将增大，当液体上升到管口时，液面的曲率半径将增大，当液体上升到管口时，液面的曲率半径将增大，从而附加压强减小，从而附加压强减小，从而附加压强减小，从而附加压强减小，PA PA 增大hP0A 当曲率半径增大到当曲率半径增大到 时，时， A 点点压强增大压强增大 ，液面不再上升液面不再上升 因此，即使毛细管的实际高度因此，即使毛细管的实际高度 h0 比液体上升的高度比液体上升的高度 h 小，也不会形成毛细永动机小，也不会形成毛细永动机第二章第二章 液体表面性质液体表面性质2.5 弯曲液面上的饱和蒸汽压弯曲液面上的饱和蒸汽压一、蒸发和凝结一、蒸发和凝结 液体变成气体的过程称汽化过程。

常温下的汽化过程液体变成气体的过程称汽化过程常温下的汽化过程称蒸发，其逆过程称凝结称蒸发，其逆过程称凝结从微观角度看，动能大的分子从液面逸出，设其分子数为从微观角度看，动能大的分子从液面逸出，设其分子数为n逸逸 , 从外面返回的分子数设为从外面返回的分子数设为n回回第二章第二章 液体表面性质液体表面性质二、二、影响饱和蒸汽压的因素影响饱和蒸汽压的因素1. 定性分析定性分析 液体本身的性质液体本身的性质: :对于内聚力较小〔容易挥发〕的液体，外表层对于内聚力较小〔容易挥发〕的液体，外表层内的分子受液体内部作用力较小，饱和蒸汽压较大内的分子受液体内部作用力较小，饱和蒸汽压较大温度：温度： 温度越高，分子无规那么热运动越剧烈，外表层的分子温度越高，分子无规那么热运动越剧烈，外表层的分子越容易摆脱液体的束缚逃出液面，饱和蒸汽压越高越容易摆脱液体的束缚逃出液面，饱和蒸汽压越高三、弯曲液面上的饱和蒸汽压三、弯曲液面上的饱和蒸汽压第二章第二章 液体表面性质液体表面性质2. 定量分析定量分析设弯曲液面上的饱和蒸汽压为设弯曲液面上的饱和蒸汽压为:平液面上的饱和蒸汽压为平液面上的饱和蒸汽压为:(1) 凹液面凹液面第二章第二章 液体表面性质液体表面性质(2) 凸液面凸液面弯曲液面上的饱和蒸汽压弯曲液面上的饱和蒸汽压: 凹液面凹液面:凸液面凸液面:同理可证凸液面上的饱和蒸汽压同理可证凸液面上的饱和蒸汽压 和水平液面上的饱和蒸汽压和水平液面上的饱和蒸汽压 P PC C 之之差差第二章第二章 液体表面性质液体表面性质水蒸气易在凹液面上部凝结水蒸气易在凹液面上部凝结水蒸气不易在凸液面上部凝结水蒸气不易在凸液面上部凝结““过饱和蒸气过饱和蒸气〞〞 “凝结核〞凝结核作用凝结核〞凝结核作用.swf四、饱和蒸汽压与水的凝结四、饱和蒸汽压与水的凝结第二章第二章 液体表面性质液体表面性质五、应用五、应用暖云暖云冷云冷云混合云混合云水蒸气水蒸气——凝结凝结——雨雨3.3.熏烟防霜冻熏烟防霜冻1 1. 云云2.2.人工降雨人工降雨水蒸气水蒸气——凝华凝华——雪雪大水滴大水滴雨或雪雨或雪凝结核凝结核蒸汽中的蒸汽中的杂质微粒杂质微粒碘化银、氯化钠、硫化物等碘化银、氯化钠、硫化物等第二章第二章 液体表面性质液体表面性质六、六、植物水分的运输机制植物水分的运输机制现在对植物水分向上运输机制由三种观点：现在对植物水分向上运输机制由三种观点：1、毛细作用、毛细作用 植物体内的主要输水管道植物体内的主要输水管道木质部导管木质部导管是一个典型的毛细管系统，它由是一个典型的毛细管系统，它由许多丧失了原生质的死细胞构成，直径约为许多丧失了原生质的死细胞构成，直径约为 0.04mm ～～ 0.05mm。

玉米茎的横切面构造玉米茎的横切面构造多年生植物〔朱槿〕茎的横切面构造多年生植物〔朱槿〕茎的横切面构造第二章第二章 液体表面性质液体表面性质 室温条件下，水的外表张力系数约为室温条件下，水的外表张力系数约为室温条件下，水的外表张力系数约为室温条件下，水的外表张力系数约为a = 73×10a = 73×10－－－－3 N·m-13 N·m-1，，，，取毛细管的半径取毛细管的半径取毛细管的半径取毛细管的半径 r =0.02 mm r =0.02 mm ，假设水完全润湿毛细管壁，得：，假设水完全润湿毛细管壁，得：，假设水完全润湿毛细管壁，得：，假设水完全润湿毛细管壁，得： 这个结论似乎说明对于这个结论似乎说明对于低矮的植物低矮的植物靠毛细现象就可以满足靠毛细现象就可以满足水分向上运输的需要水分向上运输的需要 实际上植物导管的上端并不是敞开的〔与上述毛细管模型实际上植物导管的上端并不是敞开的〔与上述毛细管模型实际上植物导管的上端并不是敞开的〔与上述毛细管模型实际上植物导管的上端并不是敞开的〔与上述毛细管模型不同〕，导管中从上到下均充满了水分，而且毛细现象无法满不同〕，导管中从上到下均充满了水分，而且毛细现象无法满不同〕，导管中从上到下均充满了水分，而且毛细现象无法满不同〕，导管中从上到下均充满了水分，而且毛细现象无法满足稍高的植物的输水需要，更不要说参天大树了。

足稍高的植物的输水需要，更不要说参天大树了足稍高的植物的输水需要，更不要说参天大树了足稍高的植物的输水需要，更不要说参天大树了第二章第二章 液体表面性质液体表面性质2、渗透作用、渗透作用 在生命系统中有许多膜相结构都是在生命系统中有许多膜相结构都是半透膜半透膜，如细胞膜、动物的膀胱、肠，如细胞膜、动物的膀胱、肠衣等，它们都存在衣等，它们都存在渗透现象渗透现象 如下图的如下图的如下图的如下图的 U U 形管底部有一半透膜形管底部有一半透膜形管底部有一半透膜形管底部有一半透膜 MN MN 将糖将糖将糖将糖溶液分成两个浓度不同的区域，左侧浓度高，溶液分成两个浓度不同的区域，左侧浓度高，溶液分成两个浓度不同的区域，左侧浓度高，溶液分成两个浓度不同的区域，左侧浓度高，右侧浓度低右侧浓度低右侧浓度低右侧浓度低 半透膜半透膜只允许小分子通过，而不允许糖类分子、蛋只允许小分子通过，而不允许糖类分子、蛋白质分子等大分子通过，这一特性将使左右两边水的浓白质分子等大分子通过，这一特性将使左右两边水的浓度相等MNH2O 溶质浓度低相当于水的浓度高，溶质浓度高相当于水的浓度低，所以水溶质浓度低相当于水的浓度高，溶质浓度高相当于水的浓度低，所以水分子将通过半透膜向溶质浓度高的区域扩散，这种现象称为分子将通过半透膜向溶质浓度高的区域扩散，这种现象称为渗透现象渗透现象。

由于渗透作用，由于渗透作用，U 形管左侧液面将升高，右侧液面将降低；形管左侧液面将升高，右侧液面将降低； 必须在左侧液面施加一个压强必须在左侧液面施加一个压强 P 才能使左右液面平齐，这个压强称为才能使左右液面平齐，这个压强称为渗透压渗透压P第二章第二章 液体表面性质液体表面性质实验证明，早春时节枫树中糖溶液的向上运输就是实验证明，早春时节枫树中糖溶液的向上运输就是渗透压渗透压造成的 在早春，枫树根系中积累了头年夏天制造的高浓在早春，枫树根系中积累了头年夏天制造的高浓度糖溶液土壤解冻时水分通过渗透作用进入根系，迫度糖溶液土壤解冻时水分通过渗透作用进入根系，迫使树液上升，使树液上升，直到渗透压等于树液液柱产生的压强为止直到渗透压等于树液液柱产生的压强为止渗透压可以使树液上升到渗透压可以使树液上升到 30m 以上的高度以上的高度 然而，在夏季，新陈代谢旺盛的植物根部的糖然而，在夏季，新陈代谢旺盛的植物根部的糖浓度要下降，此时单靠渗透压的作用是不够的而且浓度要下降，此时单靠渗透压的作用是不够的而且有些植物可以高达有些植物可以高达 60m 以上，如以上，如冷杉冷杉。

冷杉冷杉 这时无论是这时无论是毛细作用毛细作用还是还是渗透作用渗透作用都无法满足都无法满足水分向上运输的需要，或许还有其他的运输机制水分向上运输的需要，或许还有其他的运输机制第二章第二章 液体表面性质液体表面性质澳大利亚桉树澳大利亚桉树156m美国红杉树美国红杉树115.2米米第二章第二章 液体表面性质液体表面性质3、负压强作用、负压强作用如下图的装置，活塞下的容器中充满水如下图的装置，活塞下的容器中充满水 实验证明，必须对活塞施加实验证明，必须对活塞施加 25 ～～ 300×105 Pa 的压强的压强才能将活塞与水柱别离才能将活塞与水柱别离 显然，这不仅仅有大气压的作用，最主要的作用是液体的显然，这不仅仅有大气压的作用，最主要的作用是液体的内聚力，即分子间的作用力液体向内拉周围物体的作用，内聚力，即分子间的作用力液体向内拉周围物体的作用，称为称为负压强作用负压强作用第二章第二章 液体表面性质液体表面性质 正是因为负压强作用，当水分不断从叶片中蒸发出去正是因为负压强作用，当水分不断从叶片中蒸发出去正是因为负压强作用，当水分不断从叶片中蒸发出去正是因为负压强作用，当水分不断从叶片中蒸发出去或参与植物组织中的生化反响时，水分能够从根部源源或参与植物组织中的生化反响时，水分能够从根部源源或参与植物组织中的生化反响时，水分能够从根部源源或参与植物组织中的生化反响时，水分能够从根部源源不断向上供给。

不断向上供给不断向上供给不断向上供给 由于除了碰撞之外气体分子之间相互作用几乎等于零由于除了碰撞之外气体分子之间相互作用几乎等于零，因此，因此气体不能产生负压强气体不能产生负压强 在冬季，如果木质部导管中溶液冻结，冰中会产生许在冬季，如果木质部导管中溶液冻结，冰中会产生许多气泡，解冻时这些气泡析出会使水柱断裂，从而使木多气泡，解冻时这些气泡析出会使水柱断裂，从而使木质部导管堵塞而丧失功能质部导管堵塞而丧失功能第二章第二章 液体表面性质液体表面性质小小 结结一、外表张力一、外表张力1. 外表张力外表张力: f =αl 2. 外表能外表能: 二、弯曲液面的附加压强二、弯曲液面的附加压强1. 平液面平液面: 2.2.凸液面凸液面: :3.3.凹液面凹液面: :4.4.单球形液面单球形液面: :5.5.球形液膜球形液膜: :第二章第二章 液体表面性质液体表面性质三、润湿与不润湿三、润湿与不润湿⑴⑴⑵⑵四、毛细现象四、毛细现象( (1)1)液体润湿管壁液体润湿管壁: :(2(2) )液体不润湿管壁液体不润湿管壁: :第二章第二章 液体表面性质液体表面性质五、弯曲液面上的饱和蒸汽压五、弯曲液面上的饱和蒸汽压 (1) 凹液面凹液面:(2) 凸液面凸液面:第二章第二章 液体表面性质液体表面性质分子直径：分子直径： 10-10m平衡位置平衡位置r0 :10-10m 无分子作用无分子作用10r0 ：： 10-9m。