- 毛细现象及液固界面的认识 - 毛细现象的定义与体现 - 定义:液面沿毛细管上升或下降的现象 - 实例:植物吸水、灯芯燃烧、棉绳吸液 - 液面在毛细管中的行为 - 上升或下降的原因 - 润湿或不润湿现象 - 液体表面张力的作用 - 判断润湿与不润湿的标准 - 接触角θ的定义与作用 - 杨氏方程及其公式:cosθ = (Γs - Γls) / Γl - 判断标准 - θ < 90°:液体能润湿固体 - θ > 90°:液体不能润湿固体 - 极限情况 - θ = 0°或不存在:完全润湿 - θ = 180°:完全不润湿 - 液面变化的具体分析 - 液面上升的情况 - 液体能润湿毛细管 - 管内液面呈凹形 - 液面下降的情况 - 液体不能润湿毛细管 - 管内液面呈凸形 - 物理化学实质 - 固液分子相互作用优化 - 系统自由能达到最低 - 上升或下降高度的计算 - 公式推导 - 静压与附加压力平衡 - 拉普拉斯方程:Δp = 2Γ / R - 几何关系:cosθ = R / R1 - 最终公式:h = 2Γ cosθ / (Rρg) - 热力学与受力分析 - 热力学自由能分析 - 液体能润湿毛细管 - 表面自由能减小 - 液体倾向于覆盖毛细管内壁 - 液体不能润湿毛细管 - 固液界面减少 - 液气界面增加有限 - 受力分析 - 液体能润湿毛细管 - 液面弯曲产生附加压力 - 平衡静压 - 液体不能润湿毛细管 - 液面突起提供向下压力 - 平衡额外静压