毛细现象

直径很细的开口管内的液面高于或低于管外液面的现象。在表面张力的作用下,液体在容器与重力场中力图使其表面具有最小的面积,通常一个液滴在空气中是球形的,是因为包含相同体积液体时,以球形表面积为最小。如果表面张力为γ的液滴半径为R,液滴内部与外部的压力分别为p1p2,则由于液体形成球形而产生一附加压力:

Δpp1-p2=2γ/R

(见拉普拉斯方程)。

若用一毛细管插入一液体中(见图),

图

当液体润湿毛细管时,管内包含的液体表面呈凹弯月面,Δp<0,此时凹面液体的压力小于毛细管外平液面的压力,毛细管内的液体将上升,直到液柱的重量等于该压力差为止,这就是毛细上升现象。若液体不润湿毛细管,则管内的液体呈凸弯月面,Δp>0,此时凸面液体的压力大于毛细管外平液面的压力,管内液体将下降,直到下降的液柱重量抵消此压力差为止。这就是毛细下降现象。含有许多毛细管的“上水石”,可作为盆景中的假山,正是靠毛细上升现象,使假山上的植物得到水分。

分类标签: 化学 液体 毛细管 压力
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