毛細現(xiàn)象淺析.ppt

1、毛細現(xiàn)象,毛細現(xiàn)象,淺析,演講人：甘萍,目錄,相關概念 毛細現(xiàn)象定義 原理 能量來源 應用,液-固界面,不浸潤 VS 浸潤,分子間作用力,液體內部分子所受的力可以彼此抵銷，但表面分子受到體相分子的拉力大，受到氣相分子的拉力小（因為氣相密度低），所以表面分子受到被拉入體相的作用力。,這種作用力使表面有自動收縮到最小的趨勢，并使表面層顯示出一些獨特性質，如表面張力、表面吸附、毛細現(xiàn)象、過飽和狀態(tài)等。,目錄,相關概念 毛細現(xiàn)象定義 原理 能量來源 應用,什么是毛細現(xiàn)象？,浸潤液體在毛細管里液面升高現(xiàn)象和不浸潤液體在毛細管里液面降低的現(xiàn)象，稱為毛細現(xiàn)象。,生活中的毛細現(xiàn)象,路基基底處理與填料,建樓房要

2、鋪油氈,植物飲水,毛巾吸汗,薄層層析,海綿吸水,蠟燭燃燒,目錄,相關概念 毛細現(xiàn)象定義 原理 能量來源 應用,原理,一、由于附著力使附著層擴展而使表面層的面積增大； 二、凹彎月面上的表面張力為了使液面收縮，就要把液面下的液體向上拉，導致液體在毛細管內上升； 三、上升的液柱又受到方向向下的重力的作用。 直到出現(xiàn)附著力、表面張力和上升液柱所受重力這三個力平衡時，管內液柱則穩(wěn)定在一定高度。,粗管不產生毛細現(xiàn)象 接觸角 90。H0,液體分子和固體分子之間的吸引力,目錄,相關概念 毛細現(xiàn)象定義 原理 能量來源 應用,能量來源,從微觀上看液體表面自由能就是在等溫條件下液體表面中所有分子的勢能。 氣-液界面

3、，固-液或固-氣界面出現(xiàn)薄層，這一薄層內的分子同固體內部的分子相比缺少了一些能吸引它的分子(因液體、氣體的密度比固體小，從而使這一薄層內的分子勢能大于固體內部的分子勢能。在溫度不變時，固體表面薄層中所有分子勢能的和為固體的自由表面能。 自由表面能:Es，l(液、固)，Es，g（氣、固），因液體的密度大于氣體，所以Es，lEs，g。當固、氣界面被固、液界面取代時，將有一部分表面能釋放出來，所以毛細現(xiàn)象發(fā)生過程中，固體表面能釋放轉變?yōu)樗闹亓菽芎拖到y(tǒng)的內能。,目錄,相關概念 毛細現(xiàn)象定義 原理 能量來源 應用,應用如何解釋鋤地保墑原理？,鋤地,土壤間隙被認為是一些毛細管，水在其中呈凹液面。天旱

4、無雨時，農民通過鋤地來保持土壤水分，因為鋤地可切斷地表的土壤間孔隙(即毛細管)，以防止土壤中水分沿毛細管進一步上升蒸發(fā)。,應用毛細永動機？,液體是否會因毛細現(xiàn)象而溢出上端管口？,應用毛細永動機？,r為內徑，為接觸角，為表面張力系數(shù) H=2cos/gr,受力分析： 表面張力元：df元=dl 軸向分力為：df=df元cos 積分：f=2rcos 若r，為常數(shù)，則液體溢出,但是，液體受力未達平衡仍將向上端移動，致使冷端凹液面的前傾，,ff,最終f=G,防治浮法玻璃發(fā)霉,玻璃發(fā)霉的本質是玻璃表面在pH值大于85時，其表面結構發(fā)生了“氧橋”斷裂，硅氧網絡被溶蝕而造成。 條件：（1）水分；（2）OH-離子濃度聚集至pH值大于85。 在陽光的照射下其表面出現(xiàn)有彩虹、霉點、水印、油印、紙紋等現(xiàn)象 原因：“毛細現(xiàn)象”+水汽=水膜=聚集OH-=pH值不斷升高= pH 8.5=結構溶蝕，霉變 目前，玻璃發(fā)霉保護主要有防霉粉防霉、隔紙防霉、防霉液防霉三大類。此三類產品中以防霉粉最優(yōu)，屬納米級高分子材料，具有環(huán)保、高效、易清洗等特點。 防霉粉：吸收“毛細現(xiàn)象”