| 词条 | 毛细现象 |
| 释义 | § 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。 § 正文 将内径很小的管子──毛细管插入液体中，管内外液面产生高度差的现象，又称毛细作用。当构成毛细管的固体材料为液体润湿时，管中液面升高并呈凹状；不润湿时，管中液面下降并呈凸形。由于管中液面弯曲而在液面下产生的附加压强称为毛细压强。管中液面为凸面时，附加压强为正；反之为负。 若毛细管的内径为r，管材与液体的接触角为Θ，液体的密度为ρ，表面张力系数为α，则由弯曲液面下的附加压强公式，可得到管中液面上升(或下降)的高度h为 式中g为重力加速度。可见h与α成正比,与r成反比。故当管的内径过大时,h很小，此时管内外的高度差即难以观察出。 毛细现象在自然界、科学技术和日常生活中都起着重要作用。大量多孔性的固体材料在与液体接触时即出现毛细现象。纸张、纺织品、粉笔等物体能够吸水就是由于水能够润湿这些多孔性物质从而产生毛细现象。人们在工程技术中，常常利用毛细现象使润滑油通过孔隙进入机器部件中去润滑机器。 植物所以能够通过根和茎把土壤中的水和养分吸收到机体中来，部分原因就是凭借机体中毛细管的毛细作用。在动物的组织中，毛细现象也到处可见，而且对于维持动物的生命有巨大意义。 § 配图 毛细现象 § 公式 液柱上升高度是： 此处： γ = 表面张力 θ = 接触角 ρ = 液体密度 g = 重力加速度 r = 细管半径 当θ>90度，这表示弯液面为凸面；同时h<0，表示流体在毛细管下降，即汞在玻璃管的情况。 对于在海平面上，装了水的玻璃管， γ = 0.0728 J m θ = 20° ρ = 1000 kg m g = 9.8 m s 液柱高度为： 根据此方程式，理论上在1m宽的管中，水可以上升0.014 mm（因此极不容易被察觉）；另外在1 cm宽的管中，水可以上升1.4 mm；而在半径0.1 mm 的毛细管中，水可以上升14 cm。 § 推导 方法一：考虑表面张力的力 2πrγcosθ = ρghπr 方法二：考虑流体内非常接近弯液面的点A和非常接近毛细管外表面的点B的压力，按伯努利定律有： P0 − 2γ / R + ρgh = P0 其中R为弯液面的半径，Rcosθ = r；P0为大气压力。 |
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