毛细现象
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毛细现象名词解释： 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”。产生毛 细现象原因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。原因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。根据在盛着 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。因此，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。 当液体浸润管壁致使跟管壁接触的液面是竖直的，而且表面张力的合 力也竖直向上时。若毛细管内半径为r ，液体表面张力系数是σ，沿周界2 πr 作用的表面张力的合力等于2 πr σ。在液面停止上升时，此一作用力 恰好跟毛细管中液体柱的重量相平衡。若液柱上升高度为h ，液体密度是 ρ，则得 2 πr σ= πr 2 h ρg 因而液柱上升高度是 h r g = 2σ ρ 。