大学物理化学经典课件6-3-界面现象.ppt

第六章 界面现象,界 面 现 象,雨后的荷叶(lotus flower after rain),6.2.2 新相生成时的亚稳现象(续),1.蒸气冷凝时的过饱和现象,2.液体沸腾时的过热现象,解释,3.液体凝固时的过冷现象,解释,4.溶解过程的过饱和现象,Kelvin公式,亚稳状态或介安状态,以上几种状态并非真正的平衡态，因为只要引入少量结晶种子，就可以破坏这种状态，所以称亚稳状态或介安状态。实际生产生活中，有时要破坏这种状态，如：人工降雨；有时则要利用这种状态，如：淬火。,6.2.3 分散度对化学反应的影响,分散度不仅影响物理性质，而且影响反应能力（反应速度、化学平衡）。只有分散到10-6cm以下，分散度的影响才能明显表现出来。,6.3 弯曲液面下的附加压力附加压力,演示：,附加压力产生根源,水平液面,无附加压力产生!,凸液面,产生正附加压力,凹液面,产生负附加压力,附加压力示意图,附加压力与曲率半径的关系,推导：,装有液体的毛细管，管下端挂一个液滴（重力可不计），半径为r，管口上端有一理想活塞。可逆地推动活塞，使液滴半径增加dr。,r,P外,dr,-附加压力与曲率半径的关系,应用举例1,肥皂泡的附加压力为：,肥皂泡有内外两个球面。,应用举例2,答案,达平衡时怎样？,大的变大，小的变小，直至二者曲率半径相等,6.3.2 毛细现象与拉普拉斯方程,拉普拉斯方程,900,h0,毛细管中的液面低于水平面。例如：,毛细管法是测量表面张力的方法之一，该法为最古老的一种方法，若使用得当，仍是最精确的一种。测量表面张力的其他方法：气泡最大压力法；环法（界面张力仪）；,生活中的毛细现象,1.煤油灯灯芯吸油2.毛巾吸水3.锄地保墒,大雨过后，通过锄地保持土壤水分。,解释,思考题1,思考题2,在多孔固体吸附液体蒸气时为什么会有毛细凝聚现象?,答：毛细凝聚是指固体在吸附蒸气时，在它的细小的毛细孔中蒸气凝聚成液体，使吸附值大大偏高，造成测固体表面积的实验失败。发生毛细凝聚的原因是固体内有微孔，半径极小，这液体又能润湿固体表面，接触角小于90。在微孔中一旦形成液体，液面是凹形的，所以微孔中液面的饱和蒸气压比平面上的要低得多。在很低的蒸气压力下，毛细孔内已达到气液平衡，蒸气不断在毛细孔内凝聚为液体，使吸附值偏高。防止的方法是在做吸附实验时控制蒸气的压力，一般控制比压在0.3以下，防止毛细凝聚。,思考题3,例,