毛细现象
润湿与毛细现象
润湿与毛细现象
毛细现象毛细管作用是指液体在润湿或不润湿情况下,沿细微缝隙上升或下降的现象;
毛细现象毛细管作用是分子间作用力的表现;当液体和固体管壁之间的附着力大于液体本身内聚力时,就会产生毛细上升现象；反之,当液体和固体管壁之间的附着力小于液体本身内聚力时,就会产生毛细下降现象;液体的表面张力越大,缝隙越细,毛细现象越显着;如脱脂棉花吸取药液,地下水沿土壤上升等;液体在垂直的细管中时液面呈凹或凸状、多孔材质物体能吸收液体都是毛细现象;
由于液体对固体有润湿与不润湿两种情况,所以毛细管中的液体会出现两种弯月面,液体润湿管壁时,管内液面为凹面,液体不润湿管壁时,管内液面为凸面;
由于表面张力的作用,在弯曲表面的液体与平面不同,在曲界面两侧有压力差,或者说表面层处的液体分子总是受到一种附加的指向球心的收缩压力;附加压力总是指向液面的曲率中心,液面突向的一侧压力小;
若液体能很好的润湿毛细管壁,则毛细管内的液面呈凹面;gh R p ργ==∆2
因为毛细管内凹液面下方液相的压力比同样高度平面上液体中的压力低,因此,液体将被压入毛细管内使液柱上升,直到液柱的静压ρgh与曲界面两侧压力差△p相等时即达到平衡;
若液体不能润湿管壁,则毛细管内的液面呈凸面;因为毛细管内液面下方液相的压力比同高度平面上液体中的压力高,也就是比液面上方气相压力大,所以管内液柱反而下降,下降的深度h 也与△p成正比;。
毛细现象-会爬高的水JKY
重力与压力差
重力的作用
在地球上，所有物体都受到重力的作用。对于水而言，重力使得水向下流淌。
压力差的作用
由于毛细管中的液体受到重力的作用，上方的液体对下方的液体产生压力，使 得下方的液体受到更大的压力。这种压力差使得水分子在毛细管中向上爬升。
04
毛细现象的实验验证
实验材料与设备
Байду номын сангаас
玻璃板或塑料板
水
纸巾
03 拓展应用领域
将毛细现象应用于更多的实际场景，如微流体控 制、纳米技术、生物医学等领域，为科学技术的 发展做出贡献。
THANKS
感谢观看
毛细现象的物理机制
表面张力
表面张力是液体表面分子之间的吸引力，它使得液体表面 尽可能地收缩。在毛细现象中，表面张力促使液体沿细管 上升或下降。
附着力
附着力是液体与固体接触时，分子间的吸引力。在毛细现 象中，附着力促使液体克服重力作用，沿细管壁爬升。
润湿性
润湿性是指液体与固体表面的接触状态。根据润湿性的不 同，可以分为浸润和不浸润两种情况。浸润时，液体在细 管中上升；不浸润时，液体在细管中下降。
05
毛细现象的实际应用
植物的吸水过程
植物通过根部吸收水分，并在茎部和叶片中传输。毛细 现象使得水分在植物体内的细小通道中上升，从根部到 达叶片，维持植物的正常生长。
植物的细胞壁和细胞间隙具有亲水性，能够吸引水分并 使其在植物体内流动。毛细现象在植物的吸水过程中起 着关键作用，使得水分能够克服重力，向上传输。
表面张力
表面张力的定义
表面张力是指液体表面所受到的垂直于液面方向的拉力。由 于表面分子的排列较为稀疏，使得表面分子间的相互作用力 小于内部分子间的相互作用力，从而产生表面张力。
毛细现象
毛细现象什么是毛细现象众所周知，水能够沿着两端有开口的细管或细缝移动，包括上升或下降。
插入液体中的毛细管，管内外的液面会出现高度差。
当浸润管壁的液体在毛细管中上升〔即管内液面高于管外〕或当不浸润管壁的液体在毛细管中下降〔即管内液面低于管外〕，这种现象叫做“毛细现象”。
毛细管凡内径特别细的管子叫“毛细管”。
通常指的是内径等于或小于1毫米的细管，因管径有的细如毛发故称毛细管。
例如，水银温度计、钢笔尖部的狭缝、毛巾和吸墨纸纤维间的缝隙、土壤结构中的细隙以及植物的根、茎、叶的脉络等，都可认为是毛细管。
假如水倒在地板，桌垫等表面光滑的地方时，因为没有细缝，因此可不能发生毛细现象，然而假如水是倒在卫生纸，手帕，报纸等等表面有许多细缝的物体上，水就会沿着细缝上升或下降。
那么毛细现象具体有哪些表现呢？毛巾吸水、灯芯吸油、水彩在纸上散开、水沿著水泥墙上升、植物体內的水能够从根部上升到树梢、內衣会吸汗、毛巾能够吸水、水沿着两片玻璃间的细缝上升、咖啡沿著方糖上升、红色墨水能够沿著芹菜的茎向上移动，一部份浸在水中的砖块，一段時间后，整块砖块都湿了，以及白色的花浸在有顏色的液体中，一段時间后，花会被染色等等。
毛细现象产生缘故产生毛细现象缘故之一是由于附着层中分子的附着力与内聚力的作用，造成浸润或不浸润，因而使毛细管中的液面呈现弯月形。
缘故之二是由于存在表面张力，从而使弯曲液面产生附加压强。
由于弯月面的形成，使得沿液面切面方向作用的表面张力的合力，在凸弯月面处指向液体内部；在凹弯月面处指向液体外部。
由于合力的作用使弯月面下液体的压强发生了变化——对液体产生一个附加压强，凸弯月面下液体的压强大于水平液面下液体的压强，而凹弯月面下液体的压强小于水平液面下液体的压强。
依照在盛着同一液体的连通器中，同一高度处各点的压强都相等的道理，当毛细管里的液面是凹弯月面时，液体不断地上升，直到上升液柱的静压强抵消了附加压强为止；同样，当液面呈凸月面时，毛细管里的液体也将下降。
毛细现象
毛细现象把几根内 径不同的细玻璃管插入 水中,可以看到 可以看到,管内的 水中 可以看到 管内的 水面比容器里的水面高， 水面比容器里的水面高， 管子的内径越小,里面的 管子的内径越小 里面的 水面越高.把这些细玻璃 水面越高 把这些细玻璃 管插入水银中,发生的现 管插入水银中 发生的现 象正好相反,管子里的水 象正好相反 管子里的水 银面比容器里的水银面 管子的内径越小,里 低，管子的内径越小 里 面的水银面越低. 面的水银面越低
表面的一个液体分子因上 层空间气相分子对它的吸引 力小于内部液相分子对它的 吸引力， 吸引力，所以该分子所受合 力不等于零， 力不等于零，其合力方向垂 直指向液体内部， 直指向液体内部，结果导致 液体表面具有自动缩小的趋 势，这种收缩力称为表面张 力。
毛细现象原理
毛细现象原理
毛细现象是液体在细小管道或细小孔隙中展现出的特殊现象。
其主要原理可以归结为三个方面。
首先，韦达效应是毛细现象中的重要原理之一。
根据韦达效应，当液体在细小管道中流动时，由于管道壁与液体之间存在的内聚力，液体会在细小管道中上升，形成上升的现象。
这种上升现象正好可以解释毛细管液体的升高。
其次，液体的自重和压强差也是毛细现象的原理之一。
由于液体的自重会形成液体的下降压强，而液体在细小管道中由于液体的封闭状态会形成额外的压强，这两种压强差形成的合力会导致液体在细小管道中上升。
最后，毛细现象还与表面张力有关。
表面张力是指处于液体表面上的分子间存在的内聚作用力，其方向平行于表面。
当液体进入细小管道时，液体表面附近的分子将会受到相邻分子和管道壁分子的引力，从而形成一个向上的力。
这个垂直于表面的力使得液体沿细小管道上升。
综上所述，毛细现象是由韦达效应、液体的自重和压强差，以及表面张力共同作用的结果。
这些力的合力使得液体在细小管道中表现出升高的现象，从而展现出毛细现象。
简述毛细现象
简述毛细现象毛细现象是一种物质在其本身特定温度及压强下经过某种刺激而产生的瞬变性现象，常见于生活中的煮开水、冰淇淋的滴落等，它的发生及其关联的物理现象，一直是物理学家们所探究的热点课题。
毛细现象是物理学家在理解物质性质及其转变过程时所探究的重要现象。
毛细现象产生于物质温度、压力及其他条件达到一定值时，物质经受刺激，由常态瞬间发生转变，出现可观察的现象。
毛细现象通过物质的不同性质及状态，表现为多种方式。
例如，当水煮沸时，热能传导和传热的过程使水的温度升高，水的内能够达到其蒸发的临界点，当内能超过此点时，水分子突然分散，水就变成汽水。
如果把热量加热到比蒸发临界点更高的地方，水便会以非均相状态迅速汽化，这种非均相汽化就构成了毛细现象。
另外，将一些冰淇淋倒入一定温度的热水中也会表现出毛细现象，在冰淇淋的表面上，热量瞬变的作用使冰淇淋熔化，分成一个个滴滴，从表面滴落而形成毛细现象。
然而，毛细现象是物理学家探究的重要课题，从细节上研究它的发生过程和关联物理现象，比如液体的蒸发，液体的汽化，以及液体表面张力等，都是学者们持续探究的内容。
先，液体蒸发是毛细现象发生的决定性因素，其次，物质蒸发过程中，液体表面的张力会影响蒸发的速度，通常就是它的低密度导致的；最后，液体的汽化过程是毛细现象发生的根本，毛细现象是汽化发生的结果。
毛细现象在物理学研究中的应用非常广泛，在生活中的各种实际应用也非常有用。
例如，它可以用来控制物质的蒸发速度和汽化速度，控制食物中各种营养物质的释放，从而达到延长食物的保质期。
另外，它还可以用来控制蒸发系统中液体的容量，以及多相系统中材料的混合精度，比如制冷、机械设备制造等，以此达到降低成本、提高效率的目的。
总之，毛细现象是一种瞬变性现象，它的发生条件与温度、压力、张力等有关，并且它的发生过程也与物质的液体、气体及汽化有关，是物理学家们持续探究的重要现象。
此外，它还在生活中具有很多实际应用。
研究它可以探究物质性质及其转变过程，还能在提高工程效率，延长食品保质期，以及降低制造成本等方面发挥其重要作用。
毛细现象
毛细现象毛细作用，是液体表面对固体表面的吸引力。
毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外，毛细管插入不浸润液体中，管内液体下降，低于管外的现象。
毛巾吸水，地下水沿土壤上升都是毛细现象。
在洁净的玻璃板上放一滴水银，它能够滚来滚去而不附着在玻璃板上.把一块洁净的玻璃板浸入水银里再取出来，玻璃上也不附着水银.这种液体不附着在固体表面上的现象叫做不浸润.对玻璃来说，水银是不浸润液体目录毛细现象实验，水是浸润液体.同一种液体，对一种固体来说是浸润的，对另一种固体来说可能是不浸润的.水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡.水银不能浸润玻璃，但能浸润锌.把浸润液体装在容器里，例如把水装在玻璃烧杯里，由于水浸润玻璃，器壁附近的液面向上弯曲(图1乙),把不浸润液体装在容器里,例如把水银装在玻璃管里，由于水银不浸润玻璃，器壁附近的液面向下弯曲(图1甲).在内径较小的容器里，这种现象更显著，液面形成凹形或凸形的弯月面.毛细现象把几根内径不同的细玻璃管插入水中,可以看到,管内的水面比容器里的水面高，管子的内径越小,里面的水面越高.把这些细玻璃管插入水银中,发生的现象正好相反,管子里的水银面比容器里的水银面低，管子的内径越小,里面的水银面越低.浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象,叫做毛细现象.能够产生明显毛细现象的管叫做毛细管.编辑本段现象液体为什么能在毛细管内上升或下降呢?我们已经知道,液体表面类似张紧的橡皮膜,如果液面是弯曲的,它就有变平的趋势.因此凹液面对下面的液体施以拉力，凸液面对下面的液体施以压力.浸润液体在毛细管中的液面是凹形的,它对下面的液体施加拉力,使液体沿着管壁上升,当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时,管内的液体停止上升，达到平衡.同样的分析也可以解释不浸润液体在毛细管内下降的现象.在自然界和日常生活中有许多毛细现象的例子.植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来.砖块吸水、毛巾吸汗、粉笔吸墨水都是常见的毛细现象.在这些物体中有许多细小的孔道,起着毛细管的作用.有些情况下毛细现象是有害的.例如,建筑房屋的时候,在砸实的地基中毛细管又多又细,它们会把土壤中的水分引上来,使得室内潮湿.建房时在地基上面铺油毡,就是为了防止毛细现象造成的潮湿.水沿毛细管上升的现象,对农业生产的影响很大.土壤里有很多毛细管,地下的水分经常沿着这些毛细管上升到地面上来.如果要保存地下的水分,就应当锄松地面的土壤,破坏土壤表层的毛细管,以减少水分的蒸发.编辑本段附加压强表面张力对液体球的作用好像增加了一个垂直于球面的压强，称为附加压强。
第五章毛细现象与包气带水的运动
二、悬挂毛细水：在上层颗粒细而下层颗粒粗的层状土中，细粒层中 可形成悬挂毛细水。此时，悬挂毛细水的上下端均出现弯液面，下端 的弯液面可以是凸的、平的或凹的。
悬挂毛细水受力平衡状况 指向液面凹侧的箭头表示毛细力，由水柱中心向下的箭头表示重力， 线段长度代表力的大小。
5．4 包气带水水分分布及运动
毛细负压强使分离的圆球（虚线）因滴水形成孔角毛细水而贴紧（实线）
3.毛细压力水头（hc）：将P c换算为水柱高度（mm）即得到毛细压力水头：
ρ ：水的密度，等于1g/cm3； g ：重力加速度，等于981cm/s2； α ：表面张力 系数，取74dyn/cm（=74×10-3N/m）； D：毛细管直径，单位为mm。 毛细压力水头是一个负的压力水头。 4.毛细压力水头的测定方法：张力计是前端装上多孔陶瓷头（捧）的充水弯管；插 入土中；张力计管中充满了水，在非饱和土中，经过一定时间，张力计中的水与土 中的水达到水力平衡,，在弯管开口部分显示一个稳定的水位。由此水位到放置多孔 杯处的垂直距离就是毛细压头hc。
第五章毛细现象与包气带水的运动
5．1 毛细现象的实质 5．2 毛 细 负 压 5．3 毛细上升高度与悬挂毛细水 5．4 包气带水水分分布及运动
5．1 毛细现象的实质
1.毛细现象：将细小的玻璃管插入水中，水会在管中上升到一定高度才 停止，这便是固、液、气三相界面上产生的毛细现象。
毛细现象
2.毛细现象的产生：毛细现象的产生与表面张力有关。 3.毛细力（f）：液体表面有一个张力（相互吸引，如同一个薄薄的膜） 使液面发生弯曲，当弯曲呈半圆形时（ 细小），弯液面上表面张力的 合力称为毛细力。 f = aL；a-表面张力系数，单位为dyn/cm。（1dyn=10−5 N） 4.附加表面压强（Pc）：由于表面张力的作用，弯曲的液面将对液面 以内的液体产生附加表面压强，而这一附加表面压强总是指向液体表 面的曲率中心方向。 1.凸起的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个正的表面压强； 2.凹进的弯液面，对液面内侧的液体，附加一个负的表面压强。
毛细现象在日常生活中有哪些实例
毛细现象在日常生活中有哪些实例毛细现象是指在一些细小的管道或者缝隙中，液体能够克服重力而上升或者下降的现象。
这种现象在我们的日常生活中无处不在，虽然常常被我们忽视，但却在许多方面发挥着重要的作用。
首先，我们来看看植物中的毛细现象。
植物通过根部吸收水分和养分，而这些水分能够运输到植物的各个部位，毛细现象在其中就扮演了关键角色。
植物的茎部有很多细小的导管，就像毛细管一样。
水分通过根部进入这些细小的导管，然后凭借毛细现象沿着导管向上运输，为植物的生长提供必要的水分和营养物质。
如果没有毛细现象，植物就很难从根部获取足够的水分供应到顶部的叶子和花朵，这将严重影响植物的生存和生长。
在我们的日常生活中，毛巾吸水也是毛细现象的一个常见例子。
当我们把毛巾放入水中，然后拿出来拧干，会发现毛巾能够吸附大量的水分。
这是因为毛巾的纤维之间存在很多细小的缝隙，形成了类似毛细管的结构。
水分能够顺着这些缝隙被吸入毛巾内部，从而使毛巾变得湿润。
而且，毛巾的吸水性还与纤维的材质和粗细有关，纤维越细、缝隙越小，毛细现象就越明显，毛巾的吸水性也就越好。
再来说说蜡烛燃烧时的毛细现象。
蜡烛的芯通常是由棉线制成，它就像一根毛细管。
当蜡烛点燃时，融化的蜡液会顺着蜡烛芯向上爬升。
这是因为蜡烛芯的细小孔隙产生了毛细作用，将蜡液吸上来，为蜡烛的持续燃烧提供燃料。
如果没有毛细现象，蜡烛芯就无法将蜡液输送到火焰处，蜡烛也就无法正常燃烧。
另外，土壤中的毛细现象也不容忽视。
土壤颗粒之间存在着微小的孔隙和缝隙，这些孔隙和缝隙就构成了毛细管。
当下雨或者浇水时，水分能够通过毛细现象渗透到土壤深处，为植物的根系提供水分。
同时，土壤中的毛细现象还能够影响土壤的通气性和保水性，对于农作物的生长和土壤的生态环境都有着重要的影响。
在建筑领域，毛细现象也会带来一些问题。
例如，在地下室或者潮湿的环境中，如果墙壁的材料吸水性较强，水分就可能通过毛细现象渗透到墙壁内部，导致墙壁发霉、脱落等问题。
什么是毛细现象
什么是毛细现象
毛细现象是指液体表面对固体表面的吸引力，当液体与气体接触时，液体的表面张力会产生作用，使得液体在细管中上升或下降。
这种现象在自然界和日常生活中非常常见，比如植物的吸收水分、纸张的吸水性等。
毛细现象的本质是液体的表面张力作用，使得液体在细管中呈现凹形，从而产生向上的拉力，导致液体上升。
当向上的拉力与管内液柱所受的重力相等时，管内的液体停止上升，达到平衡。
对于亲水的物体，毛细现象通常表现为毛细上升现象，例如将细小的玻璃管插入水中，水会在管中上升到一定高度才停止。
对于不浸润液体，毛细现象则表现为下降现象，例如将细小玻璃管插入水银中时，水银会在管中下降一定高度。
毛细现象在许多领域都有广泛的应用，比如在材料科学、生物学、环境科学等领域。
了解毛细现象的基本原理和表现可以帮助我们更好地理解这些领域中的一些现象。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
理论上细管中的水会上升，但实际上你几乎看不到，水受热膨胀的幅度是非常小的，除非细管特别特别细，但当管非常非常细的时候就算你不用手捂住瓶子，你也会看到细管中有一点水上升，这叫毛细现象。
现象：
液体表面类似张紧的橡皮膜，如果液面是弯曲的，它就有变平的趋势.因此凹液面对下面的液体施以拉力，凸液面对下面的液体施以压力。
浸润液体在毛细管中的液面是凹形的，它对下面的液体施加拉力，使液体沿着管壁上升，当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时，管内的液体停止上升，达到平衡。
同样的分析也可以解释不浸润液体在毛细管内下降的现象。
毛细作用，是液体表面对固体表面的吸引力。
毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外，毛细管插入不浸润液体中，管内液体下降，低于管外的现象。
毛巾吸水，地下水沿土壤上升都是毛细现象。
在洁净的玻璃板上放一滴水银，它能够滚来滚去而不附着在玻璃板上。
把一块洁净的玻璃板浸入水银里再取出来，玻璃上也不附着水银。
这种液体不附着在固体表面上的现象叫做不浸润。
对玻璃来说，水银是不浸润液体。
在自然界和日常生活中有许多毛细现象的例子。
植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管，它能把土壤里的水分吸上来。
砖块吸水、毛巾吸汗、粉笔吸墨水都是常见的毛细现象。
在这些物体中有许多细小的孔道，起着毛细管的作用。
有些情况下毛细现象是有害的。
例如，建筑房屋的时候，在砸实的地基中毛细管又多又细，它们会把土壤中的水分引上来，使得室内潮湿。
建房时在地基上面铺油毡，就是为了防止毛细现象造成的。
水沿毛细管上升的现象，对农业生产的影响很大。
土壤里有很多毛细管，地下的水分经常沿着这些毛细管上升到地面上来。
如果要保存地下的水分，就应当锄松地面的土壤，破坏土壤表层的毛细管，以减少水分的蒸发。
实验
不同液体的毛细现象
用三种液体进行比较：肥皂液、风油精、水。
拉伸的同一根尖嘴玻璃管，分别插入到三种液体中，上升的高度各不相同。
风油精上升的高度最小，肥皂液其次。
风油精实验，直接将玻璃管的尖端插入风油精的瓶中即可。
同种液体，在温度不同时，毛细现象也不同。
毛细现象上升的高度差异不是十分明显，要先用及时贴或记号笔作出标记，再用尺量。