?【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實(shí)還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計(jì)算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。

第五章液體的性質(zhì)

【山話||? 本系列專欄中的力單位達(dá)因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳；熱量的單位卡路里等于4.186焦耳。另外這套老教材中的力的單位常用公斤，如今是不允許的，力是不能使用公斤為單位的?！?/span>

§5-7浸潤現(xiàn)象

【01】前面曾經(jīng)談到，如果液體的表面跟氣體（空氣）相鄰，那么，在液體表面層中的分子都受到一個指向液體內(nèi)部的力的作用，而使液體的表面趨向于收縮，這種現(xiàn)象是沒有例外的。在這一節(jié)中，我們要討論液體跟固體接觸面上的一些現(xiàn)象。跟固體接觸的液體薄層叫做附著層。

【02】在§5-1中，我們已經(jīng)看到，放在玻璃板上的小水銀滴是呈球形的，也就是說，跟玻璃接觸時，水銀接觸面具有收縮的趨勢。然而是不是放在固體表面上的液滴總是能夠成為球形的呢？如果我們用稀硫酸把鋅板擦干凈后，再在板上放一滴水銀，我們將會看到，水銀慢慢地沿鋅板散開，而不再呈球形。

【03】這時，水銀跟鋅板的接觸面并不是在減小，而是在增大。會放在玻璃板上的水滴也會慢慢地沿玻璃板散開；而放在石蠟板上的小水滴卻能夠成為球形。

【04】由此可見，當(dāng)液體跟固體接觸時，會出現(xiàn)兩種不同的現(xiàn)象：液滴成為球形，即液體跟固體的接觸面有收縮的趨勢；液滴沿固體表面散開，即液體跟固體的接觸面有擴(kuò)大的趨勢。我們把第一種情形叫做液體不浸潤固體，第二種情形叫做液體浸潤固體。

【05】在上面的例子中，我們看到，某種液體能夠浸潤一種固體而不能浸潤另一種固體，例如水銀能夠浸潤潔凈的鋅，卻不能浸潤玻璃；水能夠浸潤玻璃，卻不能浸潤石蠟。

【06】怎樣來解釋這種差別呢？我們記得，液體表面分子所以力圖進(jìn)入液體內(nèi)部而使液體表面層收縮，這是由于氣體分子對表面層中的液體分子幾乎沒有吸引力的緣故，而當(dāng)液體跟固體接觸時，附著層中的液體分子，一方面受到液體內(nèi)部分子的作用（內(nèi)聚力），另一方面受到固體分子的作用（附著力）。液體分子跟固體分子之間的附著力是非常顯著的，因此，液體是否浸潤固體要看內(nèi)聚力和附著力那一個大來決定。如果內(nèi)聚力大于附著力，那么，液體不浸潤固體，而在固體表面上的小液滴呈球形；相反，如果附著力大于內(nèi)聚力，那么，液體浸潤固體，液滴將沿固體表面散開。

【07】我們可以用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)上述結(jié)論的正確性。把一根玻璃棒插入水銀中，然后將它抽出，這時可以看到，脫離水銀后的玻璃棒是完全干凈的，并不沾有水銀。這表示玻璃分子跟水銀分子之間的附著力小于水銀分子之間的內(nèi)聚力。因此，水銀不浸潤玻璃。

【08】如果把玻璃棒插入水中，那么當(dāng)玻璃棒從水中抽出時，我們會看到棒被水沾濕了。這表示水和玻璃之間的附著力大于水分子之間的內(nèi)聚力。所以，水能夠浸潤玻璃。

【09】下面我們來討論液體跟固體器壁接觸處液面的形狀。我們已經(jīng)知道，在較大的容器中，離器壁稍遠(yuǎn)處的液面總是水平的。然而，器壁附近的液體表面卻總是呈彎曲的形狀，至于向上彎還是向下彎，則要看液體是否浸潤器壁。

【10】如果液體能夠浸潤器壁，那么，由于液體分子跟固體器壁分子之間的附著力大于液體分子之間的內(nèi)聚力，因而液體緊附在器壁上，并有沿器壁展開的趨勢，這時接觸處的液面向上彎曲（圖5·12(a)），如水和玻璃容器接觸處的情況。

【11】如果液體不能浸潤器壁，例如將水銀放在玻璃容器中時，液面在容器附近的形狀如圖5·12(b)所示，是向下彎曲的。這是因?yàn)樗y分子之間的內(nèi)聚力大于水銀分子跟玻璃器壁分子之間的附著力，因而水銀有離開器壁而收縮的趨勢。

【12】在大的容器中，只有在器壁附近才能看到液面的彎曲現(xiàn)象；但是，在很小的容器中，這種現(xiàn)象就十分顯著，以致整個液面形成凹形（液體浸潤器壁）或凸形（液體不浸潤器壁）（圖5·13）。這種凹形液面或凸形液面叫做彎月面。

習(xí)題5-7

1、能不能用鋼筆在油紙上寫出字來？為什么？?

2、為什么絲綢不能拭干濕的手？

3、在盛煤油的鐵罐的外表面上為什么總是覆有一薄層煤油？

4、為了把液體灌入細(xì)口瓶中去，我們可以將一根潔凈的玻璃細(xì)棒插入瓶中，然后使液體沿著細(xì)棒流入瓶內(nèi)。說明這種方法的依據(jù)，是否對所有液體都能采用這種方法？

5、焊接金屬物件時，為什么必須先將金屬表面用焊液清除干凈？

6、潤滑劑是否一定要能夠浸潤相互摩擦著的金屬表面？試說明理由。

7、人造地球衛(wèi)星里的容器中所盛的液體，如果它浸潤器壁，會發(fā)生什么現(xiàn)象？如果它不浸潤器壁，又將發(fā)生什么現(xiàn)象？[提示：注意人造地球衛(wèi)星中物體的失重現(xiàn)象]【浸潤液體沿容器壁流散，不浸潤液體則呈球形】

8、能否根據(jù)玻璃滴管滴下的滴數(shù)來計(jì)算水銀的重量？為什么？