弯曲液面所产生的附加压力

发布网友发布时间：2023-12-22 14:01

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热心网友时间：2024-03-03 05:06

弯曲液面所产生的附加压力：一定不等于零。

拓展知识：

1、定义：平表(界)面两侧二体相压力是平衡的，即压差为零。当弯曲表(界)面上的分子受到不平衡力的作用，即表（界）面法线方向上的合力不等于零，合力方向指向凸起面的内部，这种因液面弯曲而产生的压力称为附加压力。

附加压力有正负之分，凸液面的附加压力为正值，即凸液面内部压力大于外部，凹液面则相反。附加压力（或称弯曲液面的内外压力差）与液体表面张力的关系可用杨-拉普拉斯公式表述。

2、附加压力的产生：我们知道液体表面存在着表面张力，而弯曲液面的表面张力情况与平面液体不同，致使弯曲液面下的液体或气体不但承受环境的压力，还受到一个附加压力。

在下面的凸状液面与凹状液面上分别取一微小的曲面ABC，ABC曲面上方受到一个环境的压力(通常是大气压);沿沿曲面周界受到各个方向的表面张力表面张力与液面相切。

3、弯液面：半月板（复数：menisci，来自希腊语，意为新月）是液体上表面靠近容器或其他物体表面的曲线，由表面张力产生。

当液体颗粒与容器之间的吸引力（粘附力）超过液体颗粒彼此之间吸引力（内聚力）的一半时，就会出现凹弯月面，从而导致液体爬上容器壁（参见表面张力#原因）。这发生在水和玻璃之间。树液、蜂蜜和牛奶等水基液体在玻璃或其他可润湿容器中也有凹弯月面。

相反，当粘附能小于内聚能的一半时，就会出现凸弯月面。例如，在气压计和温度计中的水银和玻璃之间会出现凸弯月面。

通常，液体表面的形状可能很复杂。对于足够小的圆管，弯液面的形状将近似于球面的一部分，而对于大容器，液体的大部分上表面几乎是平坦的，只是向上弯曲（如果凹陷）或向下弯曲（如果凸）靠近边缘。