题目
计算373.15K时,下列情况下弯曲液面承受的附加压力.已知373.15K时水的表面张力为58.91×10^(-3)N.m^(-1).(1)水中存在的半径为0.1μm的小气泡(2)空气中存在的半径为0.1μm的小液滴(3)空气中存在的半径为0.1μm的小气泡(1)和(2)有什么区别,(3)呢
计算373.15K时,下列情况下弯曲液面承受的附加压力.已知373.15K时水的表面张力为58.91×10^(-3)N.m^(-1).(1)水中存在的半径为0.1μm的小气泡(2)空气中存在的半径为0.1μm的小液滴(3)空气中存在的半径为0.1μm的小气泡(1)和(2)有什么区别,(3)呢
题目解答
答案

解析
本题考查弯曲液面的附加压力计算,需掌握不同情况下附加压力的公式及方向。核心思路是根据液面所处环境(液体或气体)选择正确的公式:
- 液滴在气体中或气泡在液体中:附加压力 $\Delta P = \frac{2\gamma}{r}$;
- 气泡在液体中(被液体完全包裹):附加压力 $\Delta P = \frac{4\gamma}{r}$。
关键点在于区分液面的曲面类型(凸形或凹形),并确定附加压力的方向。
(1)水中半径为 $0.1\mu\text{m}$ 的小气泡
- 公式选择:气泡在液体中,附加压力 $\Delta P = \frac{2\gamma}{r}$。
- 方向:指向气泡内部(空气侧)。
(2)空气中半径为 $0.1\mu\text{m}$ 的小液滴
- 公式选择:液滴在气体中,附加压力 $\Delta P = \frac{2\gamma}{r}$。
- 方向:指向液滴内部。
(3)空气中半径为 $0.1\mu\text{m}$ 的小气泡
- 公式选择:气泡被液体包裹(假设题目实际指气泡在液体中),附加压力 $\Delta P = \frac{4\gamma}{r}$。
- 方向:指向气泡内部。