液体液体的微观结构.doc

第六章非理想气体固体液体

6 -6 液体的性质
液体的微观图象.
体内部分子运动的内在矛盾
分子力和热运动是决定物质的热学性质的内因,分子力和热运动是对矛盾的因素,与固体和气体不同,分子力仍居矛盾的主要方面,但其作用的强度大为降低,数量不变,因而热运动的效果开始显著增强,构成了液体内部分子运动的新特点。宏观性质上既保留了固体的某些性质,也开始表现出气体的某些性质。
分子的排列特点
(1)近程有序是其主要特点,但远程无序
所谓进程有序,就是在近距离区域内,分子排列是有规律的.
(2)液体由许多近程有序而彼此方位完全无序的小区域组成
所以,液体的这种结构与非晶体的结构完全相同,各向同性,而非晶体可认为是冷冻了的液体。

(1)主要是在平衡位置附近作微小振动,但并不长久停留在某一位置,可以在整个液体中运动。
(2)短时间的搬迁与较长时间的定居交替进行。
(3)定居时间既体现了分子间的相互作用,又体现了分子的热运动
分子排列越密,分子紧的距离越小,分子间的相互作用越强,分子久越不容易运动,定居时间t就越大,而另一方面,温度于高,分子热运动的能量增加,定居时间t就越小。
(4)外力的作用时间于定居时间的相对大小不同,会有不同的现象。
① tout > t,表现出流动性;
② tout < t,表现出某些固体属性,如弹性形变,脆性断裂等;

6-7 、液体的表面性质
教学目的和要求:阐明和理解表面张力和表面张力系数的概念,理解表面自由能及计算公式的意义,掌握并能应用球形液面内外压强差的公式,理解润湿和不润湿的概念和形成条件,掌握并能应用毛细现象的公式。
液体的表面就是液体的边界,就是液体与其他物态的分界面。由于液面附近的分子与液体内部的分子所处的环境有所不同,出现了与液体内部不相同的性质。
一、表面性质的微观解释
从微观角度看,液体的表面并不是一个几何平面,而是厚度为分子有效距离的表面薄层,这个认识对于理解表面张力至关重要。
:
(1)液体内部,引力和斥力都是各向同性的。
不难理解,不论是液体那边还是局部表层,分子见都存在着相互作用,相互作用分为引力和斥力两类,由于排斥力是短程力,不论是在液体那边还是液体表面,都能实现各向同性,对于斥力而言并无特殊表现。
(2)表面层内,要受到
一个指向内部的引应力作用
液面
S
O
如右图,表面层内的情况与液
体那边的情况有些不同。作为斥力
是短程力,所以在O点周围很小范
围内都能实现各向同性。但引力则
表面层
不相同,引力是长程力,以有效作
用距离S作一个圆,上部分比下部
分少了一些吸引分子O的分子,这
一来,表面层内因应力地不到平衡,
作细致的受力分析不难看到,其合力比如是垂直液面指向液体内部的引力,这就是表面张力。
表面层中,由于引力的不对称而早造成的指向液体内部的引力称为表面张力。

表面层中的分子由于缺少了一些具有长程影响的分子,由此因起的负的能量(引力势能)少了一些,表面层的整个能量就提高了。表面越大,这种势能升高就越多,而处于常态的液体系统总有使势能减少的趋势,表面就有收缩的趋势,从而说明表面张力的存在,称为表面张力。以上分析明