润湿现象和毛细现象的热力学描述

润湿现象和毛细现象的热力学描述
诺基亚 7070 prism    水的三种状态和固体的三种物态,虽然我们肉眼看不见,但在显微镜下可以看得清楚。前者称为表面张力;后者称为内聚力。由于润湿现象和毛细现象都发生在流体中,因此,它们也能作为表面张力和内聚力的热力学描述。
    当温度一定时,在一个平衡的流体系统中,如果表面张力与内聚力相等,那么这个流体就处于绝对的平衡状态。假如表面张力比内聚力小,流体的表面就会有露出水面的薄膜。这种由液滴构成的薄膜很容易受外界压力的影响而改变形状,并且会向着有压力的方向伸展,即为水波。但是水分子是不断运动的,因此在重力作用下,露出水面的薄膜总是有收缩现象。由于压力的存在,液体各部分之间存在着力的作用,所以在任何时候都有一些液滴附着在一起,形成连续的、不断向前移动的波纹。这种情况只要稍加停顿,薄膜便恢复原状,露出水面的液滴也重新团结在一起。
    毛细现象是湿空气流动时,水蒸汽附在物体上的一种现象。水蒸汽不但能以露珠的形式出现,也可以呈雾状出现。毛细管是一根弯曲的管子,两端直径逐渐减小,越到近端直径越小,其截面面积随截面的直径变化曲线是一条圆弧(称为卡曼图)。这种现象常发生在有雾
的天气,当微风吹过树林或草丛时,往往会在地上树叶上产生一层露珠似的水雾,这就是毛细现象。毛细现象的发生,主要是由于水蒸汽具有压缩性。在毛细管里当水蒸汽含量很大时,压强也会增高,使水蒸汽分子能紧密地挨在一起。由于每个水分子周围有6个氢原子和5个氧原子,所以它就有1/6水分子被挤压的趋势。当水蒸汽的压强超过了这种分子力所允许的最大值时,液滴就从水蒸汽中分离出来,形成一根根直径约为1/10毫米的液柱,叫做毛细管。当空气中的水蒸汽压强超过一定值时,也会在汽车、轮船、飞机的出气管等处产生白雾状的液柱,这就是所谓的“白烟”,是水蒸汽遇冷液化成的小水滴,呈液态小水滴分布在气流中,看起来就像是“白烟”。水蒸汽还有一个特点:它受压力越大,其体积膨胀得越厉害。水蒸气压力与液体压力的差值称为蒸气压。当蒸气压与大气压相等时,液滴就会在重力作用下返回到液体中去。
我心目中的春天>facebow
    人们早就观察到,当杯口上端放着一小团纸片时,杯口上部会先变干,而后才变湿。这是由于纸片上吸着水蒸气的缘故。下地岛

本文发布于:2024-09-21 21:47:42,感谢您对本站的认可!

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