長使英雄淚滿襟-漫話潤濕現(xiàn)象及其應(yīng)用

1、長使英雄淚滿襟一漫話潤濕現(xiàn)象及其應(yīng)用蜀相祠堂何處尋, 映階碧草自春色, 三顧頻煩天下計(jì), 出師未捷身先死,王振東錦官城外柏森森。 隔葉黃鵬空好音。 兩朝開濟(jì)老臣心。長使英雄淚滿襟。這是杜甫（712770）移居成都，筑草堂于浣花溪，找尋武候詞堂拜謁后所 寫 的七言律詩蜀相。他到詞堂后，一不觀賞殿宇巍巍，二不瞻仰塑像凜凜，而注意 到的是階詢的萋萋碧草，葉外黃鵬的數(shù)聲。在這荒涼之境，想到了三顧茅廬的知人 善任、始終不渝，兩朝輔佐的鞠躬盡瘁、死而后己，使得詩人不禁老淚縱橫，襟袖濕 潤。有詩評(píng)人指出：“長使英雄淚滿襟”的英雄，當(dāng)指包括老 杜在內(nèi)的千古仁人志 士，為國為民的大智大勇者。這篇以“淚滿襟”的潤

2、濕現(xiàn)象 來抒發(fā)情感的七律，使 天下后世，凡讀到此詩者，無不為之感動(dòng)。唐宋詩詞作者常以潤濕現(xiàn)象來抒發(fā)別離和思念的感情,有的還引申到美麗景 色 使身心受到滋潤和浸染，用以展示景色給人心靈以詩意般的感受，如：王勃（約650676）送杜少府之任蜀川詩海內(nèi)存知己，天涯若比鄰。無為在歧路，兒女共沾巾。杜甫哀江頭詩人生有情淚沾臆，江水江花豈終極。孟浩然（689740）與諸子登覘山詩羊公碑尚在，讀罷淚沾襟。 黏性指進(jìn)示意圖這種液體與另一種和它不相溶的液體之間潤濕與否的現(xiàn)象，與發(fā)展先進(jìn)的石油 采油技術(shù)密切相關(guān)。儲(chǔ)存在地下石灰?guī)r及其他多孔介質(zhì)中的原油，經(jīng)過噴出（稱 為 一次采油）、抽油機(jī)抽出（稱為二次采油，即平時(shí)

3、所常見的“磕頭機(jī)”抽油）之后， 兒乎還有一半的石油仍粘附在孔隙中，沒有被采出。為迫使這些原油流出，就要在 采油井附近再打另一口井，將水（或其他高分子液體）從這口井加壓注入，迫使粘附 在孔隙中的石油流向采油井再抽出（稱為三次采油）?，F(xiàn)代科學(xué)研究發(fā) 現(xiàn)，將水加 壓注入高黏性液體中時(shí)，水是按照具有很多細(xì)小、且高度分枝的線段 組成的珊瑚狀 分形結(jié)構(gòu)前進(jìn)的，稱為黏性指進(jìn)（Viscousfingering）。黏性指進(jìn)限制了三次采油的效 率。因?yàn)楫?dāng)水的細(xì)指如果山于潤濕性能不合適，而從注水 井到采油井這段距離破裂 時(shí)，就有可能從采油井采出的將是注入的水，而不是油，或者水多油少，實(shí)際上在油 田經(jīng)常發(fā)生這種情況。

4、因此必須在研究黏性指進(jìn)時(shí)，考慮潤濕的因素，才能找到控制 它們的方法，以發(fā)展先進(jìn)有效的采油技術(shù)。潤濕過程與表面張力潤濕過程大體可分為沾濕、浸濕和鋪展三類，每一類過程都有定量的公式。用 它可判斷這一過程能否自發(fā)（或自動(dòng)）進(jìn)行。沾濕是指液體與固體接觸，變液一氣界面、固一氣界面為固一液界面的過程。液 體對(duì)固體的沾濕能力可用黏附功比表示，W尸治W尸治(1+心&)(1)式中人G是液體的表面張力，。是液體在固體表面上的接觸角。(1)式稱為楊氏潤 濕方程。根據(jù)熱力學(xué)，在等溫等壓的條件下，Wj no的過程為天然過程的方向，這就 是沾濕過程自發(fā)進(jìn)行的條件。浸濕是指固體浸入液體的過程，即變固一氣界面為固一液界面的過

5、程。液體表面在此過程中沒有變化。浸濕的能力用浸濕功W表示W(wǎng)=/lgcos0(2)若8590，則浸濕過程可以自發(fā)進(jìn)行。鋪展是一種液體在另一種液體表面上展開的過程。其能力可用鋪展系數(shù)來判斷sab=ra-/b-/ab(3)式中乙，人分別是液體1和液體2的表面張力，人匕是液體1、2間的界面張力。若， 則液體1能在液體2表面上自動(dòng)展開。式(1)(3)均涉及到液體的表面張力，那么什么是表面張力，它與潤濕現(xiàn) 象有什么關(guān)系呢？表面張力是指垂直地通過液體表面上任一單位孤元，并沿著與液面相切方向的 收縮表面的力，以毫牛頓/米為單位，通常用廠表示。液體表面的基本特性是傾向于 收縮，即總是盡可能取最小的表面積。一切容

6、積相等的形狀中，以球形的 表面積為 最小，因此小量水銀和露珠會(huì)趨向球形，肥皂膜會(huì)自動(dòng)收縮成滴。這就 是韋應(yīng)物、 口居易詩中露珠成球形的原因。毛細(xì)現(xiàn)象示意圖表面張力與潤濕現(xiàn)象的聯(lián)合作用，形成了毛細(xì)現(xiàn)象。毛細(xì)現(xiàn)象是指將內(nèi)徑很 小 的管子（毛細(xì)管）插入液體中，管內(nèi)外液面產(chǎn)生高度差的現(xiàn)象。當(dāng)液體與構(gòu)成 毛細(xì) 管的固體材料潤濕時(shí)，管中液面升高并呈凹狀；當(dāng)液體與毛細(xì)管材料不潤濕 時(shí)，管 中液面下降并呈凸形。毛細(xì)現(xiàn)象在科學(xué)技術(shù)和日常生活中經(jīng)常可以見到。含有許多 毛細(xì)管的“上水石”，可作為盆景中的假山，它正是靠水因毛細(xì)作用上 升的現(xiàn)象， 使假山上的植物獲得水分。植物所以能夠通過根和莖將土壤中的水和 養(yǎng)分吸收到

7、自 己機(jī)體中來，其重要原因也是憑借機(jī)體中的毛細(xì)管和毛細(xì)作用。土壤里有很多毛細(xì) 管，地下的水分沿著這些毛細(xì)管上升到地面上來，如果要保存地 下的水分，就要 松地面的土壤“保墻”，以破壞土壤表層的毛細(xì)管，減少水分 的蒸發(fā)。潤滑油通過 孔隙進(jìn)入機(jī)器部件中去潤滑機(jī)器，黑的也是毛細(xì)現(xiàn)象。大量 多孔性的固體材料，如 紙張、紡織品、粉筆、海綿、磚塊等能夠吸水，是因?yàn)樗軡櫇襁@些多孔性物質(zhì)，從 而產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象?！吧皆普?，柱礎(chǔ)潤”，“礎(chǔ)潤而雨”，礎(chǔ)石是多孔性材料，也正是 因空氣中所含大量水分，由毛細(xì)現(xiàn)象使礎(chǔ)石潮濕，從 而可以作為空氣濕度大，將要 下雨的預(yù)示。既然表面張力和潤濕與否密切相關(guān)，那么有沒有辦法通過加合適的化合物，使液 體的表面張力改變，從而改變液體對(duì)固體的潤濕性能呢？科學(xué)研究表明，確 有這樣 的化合物能在很低濃度時(shí)，就可顯著降低液體的表面張力和固一液界面的界面張力， 以改善潤濕性能，使液體更易潤濕固體。也有這樣的化合物，它能降 低液一液界面 的界面張力，使一種液體能在另一種與它不相混溶的液體表面上更快、更好地鋪展。 這樣的化合物，通常稱為表面活性劑或潤濕劑。