05材料12章3-4.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层波函数本身没有明确的物理意义，但它的平方,2,代表电子在空间各点出现的概率密度。若用黑点的疏密程度来表示空间各点电子概率密度的大小，则,2,大的地方黑点较密，其概率密度大；反之,2,小的地方黑点较疏，概率密度小。在原子核外分布的小黑点，好象一团带负电的云，把原子核包起来，如同天空中的云雾一样，所以又称为电子云（,electron cloud,）。即通常把,2,在核外空间分布的图形称电子云。,第三层,第四层,第五层,*,*,*,第三节,润湿现象,接触角和杨氏方程,定义,润湿,(,wetting),固体,(,或液体,),表面的,气体被液体取代,的过程,接触角,(,contact angle),固,-,液界面,的水平线与,气,-,液界面,在,O,点的切线之间夹角，又称润湿角,杨氏方程,形式,s-g,=,s-L,+,L-g,cos,或,s-g,s-L,g-L,O,B,g-L,O,s-L,s-g,3/18/2025,1,讨论,(1),=90,，,G,=0,，系统处于润湿与否的分界线,(2),90,，,G,0,，不润湿。例，荷叶上的小液滴呈球形,(3),90,，,G,0,，润湿。例，洁净玻璃上的水滴,(4)cos,=(,s-g,-,s-L,)/,L-g,1,。数学上不可能，实际可能，是最高层次的润湿情况,铺展。杨氏方程不再适用,结论,杨氏方程,适用的条件,：,(,s-g,-,s-L,)/,L-g,1,。在此范围内，可用,衡量润湿性能的优劣：,90,，不润湿，,90,，润湿；,愈大，润湿性能愈差，,愈小，润湿性能愈好；,=180,，完全不润湿，,=0,或不存在，则为完全润湿,。,液体在不互溶的另一种液体表面的润湿情况可类似处理,3/18/2025,2,三种不同的润湿类型,沾湿,(adhesive wetting),G,a,=,s-L,-(,s-g,+,L-g,),浸湿,(immersion wetting),G,i,=,s-L,-,s-g,铺展,(spreading),G,s,=,s-L,+,L-g,-,s-g,结论对指定的系统，沾湿最易进行，属最低层次的润湿；铺展属最高层次的润湿。对于某个指定系统，在一定,T,、,p,下，若能发生铺展，必能进行浸湿，更易进行沾湿,3/18/2025,3,第四节弯曲液面的一些现象,一、弯曲液面的附加压力,拉普拉斯方程,p,g,p,g,P,g,p,p,p,L,p,L,p,L,a,水平液面,b,凸液面,c,凹液面,图,12.5,弯曲液面附加压力示意图,可见，不论,凸液面,(,如气体中小液滴,),还是,凹液面,(,如液体中小气泡,),，,p,的方向皆指向球心,p,p,L,p,p,L,3/18/2025,4,p,L,小液滴,(,r,),液体 ,p,g,定义,p,=,p,L,-,p,g,拉普拉斯,(,Laplace,),方程,系统,W,r,=,p,L,d,V,-,p,g,d,V,=,p,d,V,=,d,A,，或,p,=,d,A,/(d,V,),p,=2,/,r,讨论,对于空气中的气泡，,p,=4,/,r,对,凸液面,：,p,(,p,L,p,g,),0,，,p,为正值，,r,0,对,凹液面,：,p,(,p,L,p,g,),0,，,p,为负值，,r,0,3/18/2025,5,二、毛细现象,公式,cos,=,R/r,r,h,R,3/18/2025,6,三、亚稳定状态和新相的生成,（一）微小液滴的饱和蒸气压,开尔文方程,公式推导,（,2,）,G,2,l mo1,：饱和蒸气,(,p,)1mo1,：饱和蒸气,(,p,r,),G,（,1,）,G,1,，,G,G,3,（,3,）,1mo1,：液体,(,p,，平面,)1mo1,：小液滴,(,p,r,r,),途径,三步：,G,1,0,，,G,2,=,V,m,d,p,=,RT,ln(,p,r,/,p,),，,G,3,0,途径,直接一步：,G,V,m,(L)d,p,=,V,m,(L,),p,=2,V,m,(L)/,r,3/18/2025,7,讨论,凸液面例，小液滴，,r,0,，,p,r,p,：,小液滴,(,或凸液面,),的饱和蒸气压大于平液面的饱和蒸气压,凹波面例，液体中的气泡，,r,0,，则,p,r,p,：,凹液面的饱和蒸气压小于平液面的饱和蒸气压,运用开尔文方程可以说明许多表面效应。例毛细管凝结。硅胶可使空气干燥的原理即在于此,思考题,P357,17,作业,P357,11,12,13,14,3/18/2025,8,