内容正文:
第九章 固体、液体和物态变化
高中物理选修3-3
第二节 液体
一.液体的微观结构
1、液体有一定的体积,不易被压缩,这一特点跟固体—样;另一方面又像气体,没有一定的形状,具有流动性。
2、 液体的分子间距离大约为r0,相互作用较强,液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动,这一点跟固体分子的运动情况类似。但液体分子没有固定的平衡位置,它们在某一平衡位置附近振动一小段时间后,又转到另一个平衡位置去振动。这就是液体具有流动性的原因。这一个特点明显区别于固体。
3、液体与非晶体的微观结构很类似。非晶体随着温度的升高而逐渐软化,流动性也逐渐增加。因此,有时把非晶体看作是过冷液体,而固体往往只专指晶体。
二.液体的表面张力
为什么叶面上的露珠,小水银滴,总是球形的?为什么由滴管口缓慢流出的液体不是连续的液流而是连串的液滴?为什么一些昆虫可以停在水面上而不致沉入水里?……
实验:
现象:刺破棉线左侧的薄膜,右侧的薄膜就会收缩,使棉线向右弯成弧形;刺破棉线右侧的薄膜,左侧的薄膜就会收缩,使棉线向左弯成弧形.
现象:刺破棉线圈里的肥皂膜后,棉线圈外的薄膜就会收缩,使棉线圈张紧成圆形.
液体的表面就好像张紧的橡皮膜一样,具有收缩的趋势.
为什么液体表面具有收缩的趋势呢?
液体表面有一层跟气体接触的薄层,叫做表面层。
处于表面层的液体分子,一方面受到上方气体分子作用,另一方面又受到下方液体分子作用。而液体分子比气体分子的作用强,所以,表面层分子排列比液体内部要稀疏些,分子间距离较液体内部也大一点。
在表面层里,分子间的距离大,分子间的相互作用表现为引力.
如果在液面上划一条分界线MN,把液面分为(1)和(2)两部分,那么,由于表面层中分子间的引力,液面(1)对液面(2)有引力F1的作用,液面(2)对液面(1)有引力F2的作用,F1和F2大小相等、方向相反.
像这种液面各部分间相互吸引的力,叫做表面张力.
液体的表面张力使液面具有收缩的趋势.
在体积相等的各种形状的物体中,球形物体的表面积最小,所以草叶上的露珠,小水银滴等,都因表面张力使液面收缩而呈球形.
三.浸润和不浸润
放在洁净的玻璃板上的一滴水,会附着在玻璃板上形成薄层.把一块洁净的玻璃片浸入水里再取出来,玻璃表面会沾上一层水.这种现象叫做浸