物理学第3版习题解答_第2章液体的表面性质

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1、第2章液体的表面性质2-1如图金属框架中形成一肥皂膜，金属丝AB长为5cm，可以自由滑动，拉此肥皂膜平衡时，所需-3的平衡力F=2.5×10N，求肥皂水的表面张力系数。解：题2-1图题2-4图F22.510N/m2L2-2在2-1题中，若金属丝AB向右移动了2cm，试计算移动AB所做的功。此时肥皂膜的表面能增加了多少?5解：ES510J-32-3一半径为5cm的金属圆环，从液体中刚能拉出时，测得环的悬线上需要加F=28.3×10N的向上拉力，求此液体的表面张力系数。(被拉起的液膜可视为很短的圆柱面)。3F28.3102解

2、9.0110N/m2l25102-4把一个框架竖直地放着，其上有一条可以移动的横杆以ab，框架之间有肥皂液膜，如图所示。今欲使横杆保持平衡，问横杆下面应挂多大重物?已知横杆质量为0.05g，长度L为2.5cm，肥皂膜的表面-3-1张力系数为45×10N·m。3解：GFG2lG1.7610Nabab3-32-5移液管中有1ml农用杀虫药液，其密度为0.995×10kg·m。今令其从移液管中缓缓滴出，共分30滴全部滴完。设经过测定，已知药液将要落下时，其颈部的直径为0.189cm，求药液的表面张力系数。Mg2解：

3、5.58910N/mNd22-6在20km的湖面上，下了一场50mm的大雨，雨滴半径r=1.0mm。设过程是等温的，求释放出-3-2的表面能量。水的比表面能=73×10J·m。8解：ES2.1810J2-7吹一直径为14cm的肥皂泡，问需作多少功?设在吹的过程中温度不变，已知肥皂水的表面张力-3-1系数为40×10N·m。3解：W2S4.910J2-8有两个相同的水银滴，每滴的直径d=1.5mm，求它们等温合并时表面能的增量。已知水银的比-3-2表面能=465×10J·m。16解：ES1.3610J-3

4、2-9当半径为r=2×10mm的许多小水滴，融合成一个半径R=2mm的大水滴时，它们所释放出的-3-2能量为多少焦耳?给出水的=73×10J·m。3解：ES3.6610J52-10求处在水下h＝5.0m处，直径d＝4.0μm的空气泡中的压强。设水面上的压强p0为1.0×10Pa。325327310ppgh(1.0101.010105.0)Pa解：06R2.01052.2310Pa-3-12-11有一直径为4mm的水银滴，温度在20℃时的表面张力系数为470×10N·m，计算出水银滴的附加压强。2

5、解：p470N/mR2-12在水池底部形成直径d=4.0μm的气泡，当这气泡升到水面处，其直径增大到原来的1.1倍，求5水池的深度。大气压强p0＝1.013×10Pa，且视气体膨胀过程是等温的。解：因为pVpV1122243243所以(pgh)(R)(p)(R)0102R3R312h5m-3-12-13一肥皂泡直径为5cm，其表面张力系数为25×10N·m，试计算泡的内外压强差。4解：pp4PaCAR52-14试计算外部压强为1.0×10Pa，直径都等于2mm的球状肥皂泡内气体的压强以及球状肥皂液-3-1滴内液体的压

6、强。给出肥皂液的表面张力系数为40×10N·m。45pp1.001610PaCAR25pp1.000810PaBAR2-15有两根竖直毛细管，一根直径d1=0.50mm，另一根直径d2=1.0mm，将它们插入水银中，若接触角=138°，求两水银柱的高度差。2cos11h()10.4mmgrr122-42-16将内直径d=5×10m的管子浅浅地插入酒精中，流入管中的酒精质量是多少?酒精的表面张力-3-1系数=22.9×10N·m，与管接触角为0。3422cos2rcos23.1422.9102.

7、5106mVr3.610kggrg102-17如图所示，一个U型玻璃管，两管的直径分别为d1=1mm，d2=3mm。试求两边水管中水面的高3-3-3-1度差。(已知：=10kg·m，=73×10N·m)2cos118h()1.910mgrr12题2-172-18假设树干外层是一些木质的细管子(树液传输管)，每个细管都是均匀的圆柱体，树液完全由毛-1细现象而上升，接触角为45°，表面张力系数为0.05N·m。问高为20m的树，木质管子的最大半径(平3-3均)是多少?树液密度近似取水的密度=10kg·m。解：

8、根据朱伦公式：2cos7r3.610mgh-42-19有一株50m高的树，外层木质管子为均匀的