1、 在許多實(shí)際問題中，氣體常處于非平衡狀態(tài)，氣體內(nèi)各部分的溫度或壓強(qiáng)不相在許多實(shí)際問題中，氣體常處于非平衡狀態(tài)，氣體內(nèi)各部分的溫度或壓強(qiáng)不相等，或各氣體層之間有運(yùn)動(dòng)等，這時(shí)氣體內(nèi)將有能量、質(zhì)量或動(dòng)量從一部分向另一等，或各氣體層之間有運(yùn)動(dòng)等，這時(shí)氣體內(nèi)將有能量、質(zhì)量或動(dòng)量從一部分向另一部分定向遷移，這就是非平衡態(tài)下氣體的遷移現(xiàn)象部分定向遷移，這就是非平衡態(tài)下氣體的遷移現(xiàn)象.粘滯現(xiàn)象粘滯現(xiàn)象xyz1v2v 氣體中各層間有相對運(yùn)動(dòng)時(shí)氣體中各層間有相對運(yùn)動(dòng)時(shí), 各各層氣體流動(dòng)速度不同層氣體流動(dòng)速度不同, 氣體層間存在氣體層間存在粘滯力的相互作用粘滯力的相互作用.5-4輸運(yùn)過程輸運(yùn)過程1;.二二 熱傳導(dǎo)現(xiàn)

2、象熱傳導(dǎo)現(xiàn)象 設(shè)氣體各氣層間無相對運(yùn)動(dòng)設(shè)氣體各氣層間無相對運(yùn)動(dòng) , 且各處氣體分子數(shù)密度均相同且各處氣體分子數(shù)密度均相同, 但氣體內(nèi)由于存在但氣體內(nèi)由于存在溫度差而產(chǎn)生熱量從溫度高的區(qū)域向溫度低的區(qū)域傳遞的現(xiàn)象叫作熱傳導(dǎo)現(xiàn)象溫度差而產(chǎn)生熱量從溫度高的區(qū)域向溫度低的區(qū)域傳遞的現(xiàn)象叫作熱傳導(dǎo)現(xiàn)象.SxTtQ 稱為熱導(dǎo)率稱為熱導(dǎo)率xxSAB*1T2TQ12TT 2;.l 熱傳導(dǎo)起源于分子的熱運(yùn)動(dòng)。溫度較高處的分子動(dòng)能較大，溫度較低處的熱傳導(dǎo)起源于分子的熱運(yùn)動(dòng)。溫度較高處的分子動(dòng)能較大，溫度較低處的分子動(dòng)能較小。溫度較高處的分子有可能進(jìn)入溫度較低處，使該處的分子的平分子動(dòng)能較小。溫度較高處的分子有可能

3、進(jìn)入溫度較低處，使該處的分子的平均動(dòng)能增加；溫度較低處的分子也可能進(jìn)入溫度較高處，使該處的分子的平均均動(dòng)能增加；溫度較低處的分子也可能進(jìn)入溫度較高處，使該處的分子的平均動(dòng)能減小。動(dòng)能減小。l 在分子相互碰撞時(shí)，雖然兩個(gè)分子的速度的改變與碰撞時(shí)的具體情況有關(guān)，在分子相互碰撞時(shí)，雖然兩個(gè)分子的速度的改變與碰撞時(shí)的具體情況有關(guān)，但平均起來總是來自高溫處的分子損失能量，而來自低溫處的分子獲得能量。但平均起來總是來自高溫處的分子損失能量，而來自低溫處的分子獲得能量。因此熱傳遞過程是微觀粒子輸運(yùn)能量的過程，是使物體的溫度均勻化而趨于熱因此熱傳遞過程是微觀粒子輸運(yùn)能量的過程，是使物體的溫度均勻化而趨于熱平衡

4、的過程。平衡的過程。3;.三三 擴(kuò)散現(xiàn)象擴(kuò)散現(xiàn)象 自然界氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象是常見的現(xiàn)象自然界氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象是常見的現(xiàn)象, 容器中不同氣體間的互相滲透稱為互擴(kuò)容器中不同氣體間的互相滲透稱為互擴(kuò)散散; 同種氣體因分子數(shù)密度不同同種氣體因分子數(shù)密度不同, 溫度不同或各層間存在相對運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的擴(kuò)散現(xiàn)溫度不同或各層間存在相對運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的擴(kuò)散現(xiàn)象稱為自擴(kuò)散象稱為自擴(kuò)散 .xxSAB*1n2nN12nn SxnDtNSxDtm 為擴(kuò)散系數(shù)為擴(kuò)散系數(shù)D4;.l 發(fā)生擴(kuò)散的條件：發(fā)生擴(kuò)散的條件： a.存在著濃度差；存在著濃度差； b.與時(shí)間的長短有關(guān)。與時(shí)間的長短有關(guān)。l 擴(kuò)散過程也是分子熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。由于分子熱運(yùn)

5、動(dòng)和分子間的不斷碰撞，擴(kuò)散過程也是分子熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。由于分子熱運(yùn)動(dòng)和分子間的不斷碰撞，從高密度處進(jìn)入到低密度處的分子數(shù)要比從低密度處進(jìn)入高密度處懂的分子數(shù)從高密度處進(jìn)入到低密度處的分子數(shù)要比從低密度處進(jìn)入高密度處懂的分子數(shù)多一些，密度差越大，這種差別就越大。多一些，密度差越大，這種差別就越大。l 擴(kuò)散現(xiàn)象是物體內(nèi)部消除密度差使其均勻分布的一種傾向。如果只有各種擴(kuò)散現(xiàn)象是物體內(nèi)部消除密度差使其均勻分布的一種傾向。如果只有各種成份的密度差別而沒有壓強(qiáng)和溫度的差別，則氣體中的擴(kuò)散過程進(jìn)行得很快。成份的密度差別而沒有壓強(qiáng)和溫度的差別，則氣體中的擴(kuò)散過程進(jìn)行得很快。5;.四四 三種遷移系數(shù)三種遷移系數(shù)v

6、31 粘度（粘性系數(shù)）粘度（粘性系數(shù)）MCmV,31v 熱導(dǎo)率熱導(dǎo)率v31D 擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù)6;.現(xiàn)象現(xiàn)象 輸運(yùn)的宏觀量輸運(yùn)的宏觀量及其規(guī)律及其規(guī)律 不均勻的不均勻的宏觀量宏觀量 交換的物交換的物理量理量 系數(shù)系數(shù) 粘滯動(dòng)量 流速 分子的定向動(dòng)量 熱傳導(dǎo) 熱量 溫度 分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平均能量 擴(kuò)散 質(zhì)量密度 分子數(shù) 13vkv Cv13 Dv137;. 從照片上我們可以看到，水的表面張力甚至能夠托起一枚金屬曲別針。照片的作者在拍攝時(shí)，在光源的前面放置了一個(gè)鐵格從照片上我們可以看到，水的表面張力甚至能夠托起一枚金屬曲別針。照片的作者在拍攝時(shí)，在光源的前面放置了一個(gè)鐵格子，這樣人們就能看到由曲別

7、針重力引起的水面變形。這種光線彎曲就和受強(qiáng)重力場影響的光線彎曲相類似。水是由許許多多的子，這樣人們就能看到由曲別針重力引起的水面變形。這種光線彎曲就和受強(qiáng)重力場影響的光線彎曲相類似。水是由許許多多的水分子組成的。水表面的水分子緊緊靠攏在一起，有一種相互吸引的力，這就是水的表面張力。水分子組成的。水表面的水分子緊緊靠攏在一起，有一種相互吸引的力，這就是水的表面張力。 8;.5-5 液體的表面現(xiàn)象液體的表面現(xiàn)象9;.一、表面張力和表面張力系數(shù)：表面張力和表面張力系數(shù)： 1 1、表面張力：、表面張力： (1)(1)存在于液體表面，能使液面收縮的力稱為液體的表面張力。存在于液體表面，能使液面收縮的力稱

8、為液體的表面張力。r e m f g e m f g r m 10;.ff 由于線段上各點(diǎn)均有表面張力作用由于線段上各點(diǎn)均有表面張力作用, ,線段越長線段越長, ,則則合力越大。設(shè)線段長為合力越大。設(shè)線段長為L L, ,則：則：F FLL。 為表面張力系數(shù)為表面張力系數(shù), ,數(shù)值上等于單位長度直線數(shù)值上等于單位長度直線段兩側(cè)液面的表面張力，單位：段兩側(cè)液面的表面張力，單位：N / N / m m 。（2 2）表面張力系數(shù)）表面張力系數(shù)11;.2.2.表面張力系數(shù)的定義二表面張力系數(shù)的定義二LLxLxFSA222 表面張力系數(shù)在數(shù)值上等于液體表面增加單位面積時(shí)所做的功（增加的表面表面張力系數(shù)在數(shù)

9、值上等于液體表面增加單位面積時(shí)所做的功（增加的表面能）。能）。A B x BD C CL 2 L F12;.3.3.表面張力的影響因素表面張力的影響因素（1 1）表面張力系數(shù)與液體的成分有關(guān)）表面張力系數(shù)與液體的成分有關(guān), ,密度小的、容易揮發(fā)的液體的表面張力系密度小的、容易揮發(fā)的液體的表面張力系數(shù)較小數(shù)較小（2 2）表面張力系數(shù)與溫度有關(guān)，溫度升高，）表面張力系數(shù)與溫度有關(guān)，溫度升高， 減小減小13;.（3 3）表面張力系數(shù)與相鄰物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)）表面張力系數(shù)與相鄰物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有關(guān), ,同一液體與不同物質(zhì)交界，同一液體與不同物質(zhì)交界，值不同。值不同。（4 4）表面張力系數(shù)與雜質(zhì)有關(guān)）表面

10、張力系數(shù)與雜質(zhì)有關(guān), ,在液體內(nèi)加入雜質(zhì)，液體的表面張力系數(shù)將顯著改在液體內(nèi)加入雜質(zhì)，液體的表面張力系數(shù)將顯著改變，有的使其變，有的使其值增加；有的使其值增加；有的使其值減小。使值減小。使值減小的物質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)。值減小的物質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)。14;.二、球形液面內(nèi)外的附加壓強(qiáng)二、球形液面內(nèi)外的附加壓強(qiáng) 1、附加壓強(qiáng)：由于表面張力的存在，液面內(nèi)和液面外有一壓強(qiáng)差，稱為附加壓強(qiáng)。、附加壓強(qiáng)：由于表面張力的存在，液面內(nèi)和液面外有一壓強(qiáng)差，稱為附加壓強(qiáng)。導(dǎo)出拉普拉斯公式：導(dǎo)出拉普拉斯公式：RP215;. 受力情況分析：受力情況分析：小液塊的邊線作用在液塊上的表面張力小液塊的邊線作用在液塊上的表面

11、張力由附加壓強(qiáng)由附加壓強(qiáng) P 引起的，通過底面（陰影部分）作用于液塊的力引起的，通過底面（陰影部分）作用于液塊的力小液塊的重力（忽略不計(jì)）小液塊的重力（忽略不計(jì)）16;. 設(shè)單位長度液體表面的張力設(shè)單位長度液體表面的張力為為T，其大小即為液體的表面張，其大小即為液體的表面張力系數(shù)力系數(shù) 液塊邊線具有的總張力的向下分量為：液塊邊線具有的總張力的向下分量為：2sin2sinsin2RTR液塊所受壓力的向上的分量為：液塊所受壓力的向上的分量為：22sinRP 兩力平衡：兩力平衡：RPRPR2sinsin222217;.公式說明：公式說明：1、對于凸、凹的球形液面均適用。、對于凸、凹的球形液面均適用。

12、2、凸液面：凸液面： P 0 0 液體內(nèi)的壓強(qiáng)大于液體外的液體內(nèi)的壓強(qiáng)大于液體外的 壓強(qiáng)壓強(qiáng) 凹液面：凹液面： P 0 0 液體內(nèi)的壓強(qiáng)小于液體外的液體內(nèi)的壓強(qiáng)小于液體外的 壓強(qiáng)壓強(qiáng) 18;.討討 論論分析球形液膜產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)？分析球形液膜產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)？22RPPAB12RPPBcRRR21RPPAC4圖所示為一連通管，打開中間活塞，圖所示為一連通管，打開中間活塞，使兩泡相通，會看到什么現(xiàn)象？使兩泡相通，會看到什么現(xiàn)象？BA19;.三、毛細(xì)現(xiàn)象和氣體栓塞三、毛細(xì)現(xiàn)象和氣體栓塞1 1、潤濕和不潤濕及接觸角：、潤濕和不潤濕及接觸角：（1 1）潤濕和不潤濕的區(qū)分：）潤濕和不潤濕的區(qū)分：20;.s

13、潤潤 濕濕21;.不不 潤潤 濕濕22;.（2）接觸角：在液體、固體壁和空氣的交界處作液體的切面，此面與固體壁在液接觸角：在液體、固體壁和空氣的交界處作液體的切面，此面與固體壁在液體內(nèi)部所夾的角體內(nèi)部所夾的角稱為這種液體對固體的接觸角。稱為這種液體對固體的接觸角。=0=0， 液體完全液體完全 潤濕固體潤濕固體=， 液體液體完全完全 不潤濕固體不潤濕固體909090o o , , 液體不液體不 潤濕固體潤濕固體23;.（3）產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： 內(nèi)聚力：液體分子間的吸引力。內(nèi)聚力：液體分子間的吸引力。 附著力：固體分子與液體分子間的相互吸附著力：固體分子與液體分子間的相互吸 引力。引力。 內(nèi)聚力

14、內(nèi)聚力 附著力附著力 不潤濕現(xiàn)象不潤濕現(xiàn)象 內(nèi)聚力內(nèi)聚力 附著力附著力 潤濕現(xiàn)象潤濕現(xiàn)象2 2、毛細(xì)現(xiàn)象：、毛細(xì)現(xiàn)象：（1）定義：將細(xì)管插入液體后，管中液面上定義：將細(xì)管插入液體后，管中液面上 升或下降的現(xiàn)象稱為毛細(xì)現(xiàn)象。升或下降的現(xiàn)象稱為毛細(xì)現(xiàn)象。24;.（2）產(chǎn)生原因：管內(nèi)液面為彎曲面，彎曲液產(chǎn)生原因：管內(nèi)液面為彎曲面，彎曲液 面兩側(cè)的附加壓強(qiáng)差導(dǎo)致了液面的上升或面兩側(cè)的附加壓強(qiáng)差導(dǎo)致了液面的上升或 下降。下降。 a.液面為凹面時(shí)上升液面為凹面時(shí)上升-液體潤濕固體液體潤濕固體 b.液面為凸面時(shí)下降液面為凸面時(shí)下降-液體不濕潤固體液體不濕潤固體25;.cosRr ghPPA0RPPA200P

15、PPCB液體在毛細(xì)管中上升液體在毛細(xì)管中上升(或下降或下降)高度高度grgRhcos2226;.（3 3）管內(nèi)外液面的高度差：）管內(nèi)外液面的高度差：cos2grh 結(jié)論：液面上升的高度與結(jié)論：液面上升的高度與 成正比；與成正比；與r r成反比；成反比；管徑越細(xì)液面上升越高。管徑越細(xì)液面上升越高。27;.毛細(xì)現(xiàn)象應(yīng)用：毛細(xì)現(xiàn)象應(yīng)用： 植物靠著毛細(xì)現(xiàn)象輸運(yùn)養(yǎng)料和水分。植物靠著毛細(xì)現(xiàn)象輸運(yùn)養(yǎng)料和水分。 利用棉花來吸水。利用棉花來吸水。 血液在毛細(xì)管中的流通。血液在毛細(xì)管中的流通。28;.在內(nèi)半徑在內(nèi)半徑r=0.30mm的毛細(xì)管中注入水，在管的下端形成一個(gè)半徑為的毛細(xì)管中注入水，在管的下端形成一個(gè)半徑

16、為R=3.0mm的水滴，求管中水柱的高度。的水滴，求管中水柱的高度。解：細(xì)管半徑解：細(xì)管半徑r=0.30mm，球形水滴半徑，球形水滴半徑R=3.0mm球形水滴內(nèi)部壓強(qiáng)球形水滴內(nèi)部壓強(qiáng) ghrPP20內(nèi)球形水滴外部壓強(qiáng)球形水滴外部壓強(qiáng) 0PP外球形水滴附加壓強(qiáng)球形水滴附加壓強(qiáng)P等于其內(nèi)外壓強(qiáng)差，等于其內(nèi)外壓強(qiáng)差， 即：即： rghPPRP22外內(nèi)rRgh22cmmrRgh5 . 5)(1046. 5)103 . 011031(1018 . 910732)11(223333例題例題29;.一、速率分布函數(shù)和麥克斯韋速率分布律：一、速率分布函數(shù)和麥克斯韋速率分布律：NdvdNv )(f 速率分布函數(shù)速率分布函數(shù) 麥克斯韋速率分布律：麥克斯韋速率分布律： NdvdNvekTmvfvkTmv22232)2(430;.最概然速率：最概然速率：RTRTmkTvp41.122平均速率：平均速率：RTmRTmkTv60.188_方均根速率：方均根速率： RTRTmkTv