Chương 5 - Chất lỏng- Hiện tượng không dính ướt, áp suất phụ.

Chương V
Chất lỏng
Báo cáo nhiệt-nhiệt động lực học- Nhóm thứ 6
Nội dung chính:
I. Tính chất chung và cấu trúc phân tử:
II. Hiện tượng căng mặt ngoài:
III. Hiện tượng không dính ướt:
IV. Áp suất phụ gây bởi mặt khum:
V. Mao dẫn:
VI. Áp suất thẩm thấu:
III. Hiện tượng không dính ướt
Ta đã nói, lực căng mặt ngoài
tồn tại cả ở chỗ tiếp giáp giữa
chất lỏng và chất rắn. Xét
phân tử A nằm ngay tại chỗ
tiếp giáp giữa 3 môi trường:
rắn, lỏng, hơi.
Tạm coi mặt thoáng chất lỏng
vuông góc với thành bình
(rắn).
A
hơi
Lỏng
Rắn
III. Hiện tượng không dính ướt
Ta thấy:
•
Lực hút của các phân tử khí đối
với A là không đáng kể so với lực
hút của các phân tử chất rắn và
chất lỏng đối với A.

•
Lực hút của các phân tử chất rắn
đối với A kí hiệu là :f
rl
•
Lực hút của các phân tử chất
lỏng đối với A kí hiệu là f
ll
A
hơi
Lỏng
Rắn
f
rl
f
ll
F
III. Hiện tượng không dính ướt
Có thể xảy ra 2 trường hợp:
•
Tổng hợp lực F= f
rl
+f
ll
hướng
về phía chất rắn (f
rl
>f
ll
): chất

lỏng dính ướt thành bình.
•
Tổng hợp lực F= f
rl
+f
ll
hướng
về phía chất lỏng (f
rl
<f
ll
): chất
lỏng không dính ướt thành
bình
A
hơi
Lỏng
Rắn
f
rl
f
ll
F
A
hơi
Lỏng
Rắn
f
rl
f

ll
F
III. Hiện tượng không dính ướt
1. Dính ướt:
Theo trên, F hướng về phía chất
rắn. Phân tích F thành hai thành
phần:
•
f
1
vg với mặt phân cách (lỏng và
hơi), không làm phân tử A dịch
chuyển
•
f
2
tiếp tuyến với mặt phân cách
giữa 2 mt lỏng và hơi, kéo phân
tử A về phía chất rắn
A B
f’
2
F
2
>f’
2
f
1
f
2

F
III. Hiện tượng không dính ướt
1. Dính ướt
•
Kết quả:
Mặt thoáng chất lỏng bị cong lên. Ta nói: chất
lỏng làm dính ướt vật rắn, tức là có hiện tượng
dính ướt.
F f
ll
f
rl
Ө
III. Hiện tượng không dính ướt
1. Dính ướt
•
Gọi Ө: góc tạo bởi thành
rắn phía có chất lỏng và
tiếp tuyến với mặt ngoài
chất lỏng tại chỗ tiếp xúc,
được gọi là góc bờ.
•
Ta có: Ө<90
o
•
Nếu Ө=0
o
ta có hiện
tượng hoàn toàn dính
ướt.

F f
ll
f
rl
Thành rắn phía có
chất lỏng
Tiếp tuyến
với mặt
ngoài chất
lỏng tại
chỗ tiếp
xúc
III. Hiện tượng không dính ướt
1. Dính ướt
•
Chú ý: Muốn phân tử A cân bằng tại vị trí tiếp
giáp giữa 3 môi trường, thì F phải vuông góc
với mặt công tại A, nghĩa là các thành phần f
rl
và f
ll
tiếp tuyến tại mặt cong trực đối nhau.
(f
rl
=f
ll
) hay F trùng f
1
f
ll

f
rl
F
III. Hiện tượng không dính ướt
1. Dính ướt
Dùng 2 tấm thủy tinh đặt gần sát nhau trong chậu
nước, ta thấy xảy ra hiện tượng dính ướt.
Thí nghiệm
III. Hiện tượng không dính ướt
1. Dính ướt
Nhỏ 1 giọt nước lên một tấm thuỷ tinh,
hiện tượng xảy ra như thế nào?
III. Hiện tượng không dính ướt
1. Dính ướt
Thí nghiệm
Giọt nước
chảy lan ra
III. Hiện tượng không dính ướt
1.Hiện tượng dính ướt
Ứng dụng:
Ứng dụng hiện tượng dính ướt trong công nghệ chế
tạo đầu bút máy và bút bi
III. Hiện tượng không dính ướt
Ngược lại với dính ướt, tổng hợp
lực F hướng vào lòng chất lỏng.
Ta lại phân tích F làm 2 thành
phần:
•
f
1

vg với mặt phân cách (lỏng và
hơi), không làm phân tử A dịch
chuyển
•
f
2
tiếp tuyến với mặt phân cách
giữa 2 mt lỏng và hơi, kéo phân
tử A về phía chất lỏng
A B
f
2
F
2
>f’
2
f
1
f’
2
F
2.Không dính ướt
2. Không dính ướt
III. Hiện tượng không dính ướt
2.Không dính ướt
•
Kết quả:
Mặt thoáng chất lỏng bị cong xuống. Ta nói:
chất lỏng không làm dính ướt vật rắn, tức là có
hiện tượng không dính ướt.

F
f
ll
f
rl
III. Hiện tượng không dính ướt
2.Không dính ướt
F
=> mặt cong khum xuống
=>Ө>90
o
Ghi chú: Nếu Ө=180
o
thì
chất lỏng hoàn toàn
không dính ướt
Ө
Thành rắn phía có
chất lỏng
Tiếp tuyến
với mặt
ngoài chất
lỏng tại
chỗ tiếp
xúc
III. Hiện tượng không dính ướt
2.Không dính ướt
Quan sát thực tế:
Nước trên lá môn có dạng
hình cầu

Nước trên một số loại lá
cũng có dạng hình cầu
III. Hiện tượng không dính ướt
2.Không dính ướt
Quan sát thực tế:
III. Hiện tượng không dính ướt
2.Không dính ướt
Thí nghiệm
Nhỏ 1 giọt thuỷ ngân lên một tấm thuỷ
tinh, hiện tượng xảy ra như thế nào?
Thí nghiệm
Giọt thuỷ
ngân thu về
dạng hình cầu
(hơi dẹt)
Kết luận: Nước dính ướt thuỷ
tinh và thuỷ ngân không dính
ướt thuỷ tinh
III. Hiện tượng không dính ướt
2.Không dính ướt
Ứng dụng
Ứng dụng lọc bẩn làm giàu quặng kim loại
Nước pha dầu
(chất lỏng dính ướt với quặng, không dính ướt với bẩn quặng)
Bẩn quặng
Ứng dụng không dính ướt
•
Vì sao trời mưa người ta lại mang dù?
IV. Áp suất phụ gây bởi mặt khum
Trong các hình trụ có kích thước không lớn thì mặt

ngoài của chất lỏng làm ướt có dạng lõm, mặt
ngoài của chất lỏng không làm ướt có dạng lồi.
Những dạng này được gọi chung là mặt khum.
IV. Áp suất phụ gây bởi mặt khum
•
Lực căng mặt ngoài của chất lỏng có tác dụng kéo
mặt ngoài để mặt này trở thành mặt phẳng,nếu mặt nó
bị cong (lồi lên hoặc lõm xuống). Do đó,dưới tác dụng
của lựg căng mặt ngoài,mặt khum sẽ gây ra một áp
suất có tác dụng kéo mặt chất lỏng lên hoặc nén mặt
chất lỏng xuống để nó trở thành mặt phẳng. Áp suất
này được gọi là áp suất phụ.
- Nếu mặt khum lồi: Áp suất phụ sẽ nén chất lỏng
xuống
- Nếu mặt khum lõm: Áp suất phụ sẽ kéo chất lỏng
lên
Vậy tất cả các mặt khum chất lỏng đều tác dụng vào
chất lỏng một áp suất phụ so với trường hợp mặt
ngoài là mặt phẳng. Mặt khum lồi gây áp suất phụ
dương, mặt khum lõm gây áp suất phụ âm.