拉普拉斯定律与表面张力

表面张力(N / m²= J / m³)

• 与表面朝向空气有关的流体性质
• 界面张力,用于描述与固体或其他液体有界面的流体的类似现象(可以+ / -）
• 水分子由于在其他分子上的位置和吸引力而被迫向流体表面移动。(引力在水中处于平衡状态，但当被推到水面时;引力平衡失去了，分子被拉离表面，但它们哪儿也去不了，因为表面不会收缩。
• 这就产生了一些内部压力，迫使液体表面收缩到最小的面积。
• 需要一个力将分子固定在表面(Ơ)[外部的高能粒子没有“邻居”分子保持平衡]。
• 液体会收缩到最小的表面积，保持低能量

Ơ=∆E /∆(J / m ^ 2 = N / m =(千克/秒^ 2)* * *总是正的

W=∆E = Ơ x∆A

Ơ= F / l_x

• 为增加流体表面必须做功(力拉伸薄膜或能量增加表面积)
• 表面张力和压力是一样的(可以看作是一种力，或能量)
• 可以在薄上使用soap的电影由于它的高内聚性
• 不能使用相同设置的水;必须在其上放置平坦的固体界面，并确定使固体脱离流体所需的力。

泡沫和滴

• 雨滴是开放系统的一个例子
• 采用最多的几何形状，以最少的能量形成表面
• 固定体积下的最小能量/表面积SPHERE(肺泡呈此形状)
• 能量释放，雨滴确定球体空间;

拉普拉斯法

∆p = (4 x/ r (r=半径)

• 透壁的压力:∆p = p_内部- p_外(在肺;肺泡压与胸膜压的差异)
• 为了防止泡沫破裂，泡沫内部的压力更大
• 一个表面:滴,均匀的圆柱体
• 两个表面:泡沫,空心管
• 空心/均匀管;有限曲率一个穿过它们表面的方向
• 泡沫/滴;只有T的有限曲率我们穿过它们表面的方向

带有曲面的流体的内外压差与曲面的曲率半径成反比。

气泡、液滴越小，气缸的压差就越大∆p

公式

∆p =p_{在- - - - - -}p_外= (4 x ơ)/r [泡沫］

∆p =p_{在- - - - - -}p_外= (2 x ơ)/r [空心圆筒/滴］

∆p =p_{在- - - - - -}p_外= (2 x ơ)/r [坚实的圆柱体］

***小半径毛细血管的表面张力必须小于大半径小动脉的表面张力:

r_小动脉>r_毛细->ơ_小动脉>ơ_毛细

• 允许毛细血管壁薄;这反过来又提高了变薄的效率;改善O2的扩散和小离子的输运[小肺泡对气体交换更有效］
• 肺表面活性剂:湿润肺泡表面以平衡半径效应
• 新生儿呼吸窘迫综合征:早产儿不能制造表面活性剂，肺部僵硬;肺泡崩溃。