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液体表面张力系数的实验研究

作　者: 刘有菊
导　师: 和伟
学　校: 云南师范大学
专　业: 学科教学
关键词: 热力学系统热力学函数液体表面张力系数实验设计
分类号: G633.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 709次
引　用: 3次
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内容摘要

表面张力在物理学中是一个很特殊的问题，而且表面张力还涉及到化学和医学领域，当前有关表面张力的研究是多方面的，研究内容有物理学前沿中的问题，也有和日常生活经验相关的问题。液体表面张力的大小取决于液体表面张力系数，所以对液体表面张力系数的理论和实验研究是非常重要的。在理论方面，本文通过热力学的基本特性函数及其方程的分析，对液体表面张力系数进行了全面的、系统的研究，从而得出表面张力系数的几种不同的定义，即：α=（αU／αA）_S，V，n、α=（αH／αA）_S，P，n、α=（αF／αA）_T，V，n、α=（αG／αA）_T，P，n，由此得出了表面张力系数与热力学物理量的关系。由于液体表面张力系数的存在，液体的表面现象不同于固体和气体的表面现象，本文从受力平衡与能量转换两个不同角度推导出Laplace公式，由Laplace公式得出各种液体表面内外的压强差及液体在毛细管中上升或下降的高度，得到了液体表面张力系数与宏观物理量之间的关系，即：设计实验的理论依据。在实验方面，测量液体表面张力系数的方法有很多种，现行的实验教材中有拉脱法和毛细管升高法，这些实验一般要用扭秤、焦利秤和读数显微镜。在这些实验中，总感到美中不足的是这几个实验都需要专门的精密仪器。一般学校往往缺少这样的仪器和设备。本文根据前述的理论依据设计了四个测定液体表面张力系数的实验。这些实验一方面可以揭示表面张力系数的物理本质，另一方面完成这些实验不需要高成本的专门精密仪器。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-10
引言  10-12
第1章液体表面张力系数的理论基础  12-25
  1.1 热力学函数的基本关系式  12-22
    1.1.1 描写热力学状态的几个函数  12-18
    1.1.2 热力学函数的基本关系式  18-22
  1.2 热力学平衡判据  22-24
    1.2.1 热平衡判据  22-23
    1.2.2 力学平衡判据  23
    1.2.3 化学平衡判据  23-24
  1.3 表面热力学  24-25
第2章液体表面现象  25-41
  2.1 液体表面张力  25-27
  2.2 液体表面张力系数  27-32
  2.3 液体表面现象  32-41
    2.3.1 弯曲液面内、外压强差  32-38
    2.3.2 液体与固体接触的表面现象  38-40
    2.3.3 毛细现象  40-41
第3章液体表面张力系数的实验测定  41-77
  3.1 实验数据处理方法  41-49
  3.2 常用测量液体表面张力系数的方法  49-51
  3.3 实验设计  51-77
    3.3.1 实验设计(一)  51-56
    3.3.2 实验设计(二)  56-63
    3.3.3 实验设计(三)  63-69
    3.3.4 实验设计(四)  69-75
    3.3.5 测量值和标准值的比较  75-77
第4章结论和下一步的工作  77-80
参考文献  80-82
在读教育硕士学位期间完成的论文和研究工作  82-83
致谢  83

液体表面张力系数的实验研究

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