承压类特种设备渗透检测讲课笔记(6)
发布时间:2021-06-08
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如果: f固> f液 液体分子密,相互排斥而铺开,呈润湿状态
如果: f液> f固 液体分子产生收缩力,减少了与固体的接触面,呈不润湿状态
§2- 4 弯曲液面的附加压强与毛细现象 一、弯曲液面下的附加压强 1.附加压强
① 吹泡试验: 吹气气泡逐渐变大试验过程:吹气后堵住管口 保持内部大气压力(气泡稳定) 管口放开 管内气压减弱(气泡缩小,渐成液滴)。 试验说明:㈠气泡内的压力>泡外的压力时,气泡稳定
㈡气泡内的压力(只有大气压)=泡外的压力时(只有大气压),气泡收缩成液滴,收缩的原因是气泡液面上有一个附加的压力。 ② 弯曲液面下的附加压力
附加压力(PS)只存在于弯曲液面 液面弯曲愈大,附加压力愈大 附加压力形成的原因:表面张力
二、附加压力的变化规律
三通气泡试验:
分别将三通二端的气泡吹大(一大一小) 放气,使使三通连通。 现象:小泡愈来愈小 大泡愈来愈大 原因:
小泡的附加压力比大泡的附加压力大
2.变化规律
① 在一定温度下,同种液体附加压力随曲率增大(曲率半径减小)而增大; ② 附加压力的理论计算:
PS= α(1 /r1 +1 /r2 ) 讨论:
① 液面是球面时,r1=r2 PS=2α/ r
② 液面是园柱面时, r2 ---∝ r1 = R PS=α/ R 三、毛细管和毛细现象
如果把内径小于1mm的玻璃管(称毛细管),插入盛有水的容器中,水会沿着管内壁自动地上升,使玻璃管内的液面高出容器的液面,管子的内径越小,它里面上升的水面也越高,如图。
① 毛细现象:毛细管或含有细微缝隙的物体被液体润湿,液体沿毛细缝隙流动的现象称为毛细现象。 ②毛细现象产生的原因:弯曲液面的附加压力。
四、毛细管上升高度的计算
毛细管中受力状态的分析:如图,毛细管插在润湿的液体中,由于润湿作用,靠内壁的液面上升而形成凹面,
从而扩大液体的表面,在弯曲面表面张力的作用下,液体表面向收缩而形成平面,随后,润湿又起主导作用,重新形成凹面,而表面张力又使其收缩成平面,如此循环,使毛细管内的液面逐渐上升,直至表面张力沿管壁方向的上升分力与管内液体重量相等时,达到平衡,液面不再升高。 2.毛细管中上升高度的计算
毛细管中使液体上升的力F
可用下式表示。
F上 = α 2πr cosθ
上
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