• / 101
  • 下载费用:10 金币  

材料表界面(华东理工大学)-2.ppt

关 键 词:
材料表界面(华东理工大学)-2.ppt
资源描述:
上节课回顾,表界面概念、表界面科学发展历程和重要性 表面张力和表面自由能的产生原因、定义和本质Laplace方程,作业,表面张力产生的原因?,2. 毛细管插入汞中,管中汞柱表面呈凸形,管中液面比管外液面低。若在常压下,气温降低了,此时毛细管中汞面是上升、不变、还是下降?为什么? (提示:表面张力随温度的降低而升高),2.4液体表面张力的测定,2.4.1毛细管法当液体完全浸润毛细管壁时,由Laplace方程可得:若定义h为凹月面底部距平液面的高度,则压差Δp应等于毛细管内液柱的静压强,即,2.4液体表面张力的测定,式(2-20)也可以改写成,式中a为毛细常数,它是液体的特性常数。 当液体与管壁接触角θ介于0°-180°之间,若弯月面仍为球面,则有:,(2-21),2.4液体表面张力的测定,上面的推导过程可发现如下问题: (1)对凹月面看作为球面的近似处理; (2)只有在凹月面的最低一点毛细上升高度才是h,在其他各点上,毛细上升高度都大于h。必须考虑对以上两个偏差作修正。,2.4液体表面张力的测定,式中第一项是基本的Laplace方程,第二项是考虑弯月面液体质量的修正,其余各项是对偏离球形的修正。,修正方法之一:Rayleigh提出的级数近似法,(2-23),2.4液体表面张力的测定,修正方法之二:数据逼近法 1)由毛细升高法测得毛细管半径r和毛细上升高度h; 2)由a12=rh,求出毛细常数的一级近似值a1; 3)求r/a1,查表得r/b,从而得到b值; 4)a22=bh,求出毛细常数的二级近似值a2; 5)重复上述计算过程,直至a值恒定; 6)由  = a2 ρg/2,求出。,2.4液体表面张力的测定,例:在20℃时用毛细管法测定苯的表面张力,得到下列数据,求苯的表面张力:r=0.0550 cm; h=1.201 cm; ρ苯=0.8785 g/cm3; ρ空气=0.0014 g/cm3。,2.4液体表面张力的测定,解:由式2-23得: a2 = 0.0550(1.201+0.0550/3-0.1288*0.05502/1.201+ 0.1312*0.05503/1.2012) = 0.06705 σ = ½ * △ρg a2 = 0.5*(0.8785-0.0014)*980 *0.06705 = 28.8 (mN/m)如果舍去高次项,a2=0.0550(1.201+0.0550/3)=0.06706 σ = ½ * △ρg a2 = 0.5*(0.8785-0.0014)*980*0.06706 σ = 28.8(mN/m),2.4液体表面张力的测定,2.4.2最大气泡压力法,(2-24),图2-6 最大气泡压力法装置 1:待测液; 2:毛细管口; 3,4:减压装置;5:压力计,图2-7 气泡从管端产生时曲率半径的变化 R:气泡的曲率半径;r:毛细管的半径,2.4液体表面张力的测定,2.4.3滴重法,1864年Tate就提出液滴质量mg与表面张力的关系:,2.4液体表面张力的测定,Harkins引入修正系数f。并且得出,f是液滴体积V的函数。f 随 r/v1/3 变化的表格见表 2-4。使用时r/v1/3范围最好在 0.6-1.2 以内,因为该区间 f 之变化最为缓慢,结果也更加精确。,2.4液体表面张力的测定,Wilkenson等用实验数据拟合得到下面的经验方程上式是用于0.3( r/v1/3) 1.2的区间。 吴树森与王飞鸿则提出下面的经验方程:上式的适用于0.058 (r/v1/3) 0.3区间,2.4液体表面张力的测定,2.4.4 吊环法,设环的内径为R’,环由半径为r的铂丝制成,将环拉起时所需的力p。则:,2.4液体表面张力的测定,式中W环为铂环质量,后面两项为二圆柱形液膜对环施加的表面张力。令F=P-W环,R=R’+r,则可得:Harkins和Tordan发现上式与实际数据有较大误差,模拟滴重法作了校正。即图2-10是吊环法的校正因子图,该图是在一定的R/r下以f对R3 / V作出一系列曲线。,2.4液体表面张力的测定,2.5 Kelvin公式,小液滴平衡时的蒸汽压比与平面液体平衡的蒸汽压大。 压力改变对液相摩尔自由焓的影响为:,,小液滴消失,小液滴消失, 大液滴变大,2.5 Kelvin公式,与液相平衡的气相自由焓变化为:假定曲面为球面,则r1=r2=r。当液相与气相平衡时,,P0为平液面的蒸汽压,P为弯液面的蒸汽压, V为液体摩尔体积,r为弯液面的曲率半径。,2.5 Kelvin公式,例:25℃时,水的饱和蒸气压为3.168kPa,求该温度下比表面积为106 m2 *kg-1时球形水滴的蒸气压(水在25℃时的表面张力为71.97×10-3 N*m-1).,2.5 Kelvin公式,解:先求水滴半
展开阅读全文
  微传网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:材料表界面(华东理工大学)-2.ppt
链接地址:https://www.weizhuannet.com/p-9861440.html
微传网是一个办公文档、学习资料下载的在线文档分享平台!

微传网博客

网站资源均来自网络,如有侵权,请联系客服删除!

 网站客服QQ:80879498  会员QQ群:727456886

copyright@ 2018-2028 微传网络工作室版权所有

     经营许可证编号:冀ICP备18006529号-1 ,公安局备案号:13028102000124

收起
展开