第13章界面现象习题课南周大学Nankai University
Nankai University 第 13 章 界面现象 习题课
I.问答题1.如下图所示，在三通活塞的两端涂上肥皂液，关断右端通路，在左端吹一个大泡，然后关闭左端，在右端吹一个小泡，最后让左右两端相通，试问接通后两泡的大小有何变化？到何时达到平衡？指出变化的原因及平衡时两泡的曲率半径的比值。南開大学《物理化学》2-2第13章界面现象Nankai University
Nankai University 《物理化学》2-2 第13章 界面现象 I. 问答题 1.如下图所示，在三通活塞的两端涂上肥皂液，关断 右端通路，在左端吹一个大泡，然后关闭左端，在右 端吹一个小泡，最后让左右两端相通，试问 接通后两泡的大小有何变化? 到何时达到平衡? 指出变化的原因及平衡时 两泡的曲率半径的比值
解析：4g，气泡愈小，附加压根据附加压力Ap==，力愈大，△p的方向指向曲率中心，所以接通后，小气泡中的气体向大气泡流动，结果是大气泡变大，小气泡变小，直至小气泡收缩至毛细管口，其曲率半径与大气泡相等为止。南開大学《物理化学》2-2第13章界面现象Nankai University
Nankai University 《物理化学》2-2 第13章 界面现象 根据附加压力 ，气泡愈小，附加压 力愈大，p的方向指向曲率中心，所以接通 后,小气泡中的气体向大气泡流动，结果是大 气泡变大，小气泡变小，直至小气泡收缩至 毛细管口，其曲率半径与大气泡相等为止。 4 p r 解析：
2.如下图所示，设有内径大小相同的a、b、cd、e、f管及内径较大的g管一起插入水中，除f管内壁涂有石蜡外，其余全是洁净的玻璃管。若a管内液面升高为h，试估计其余管内的水面高度？若先将水在各管内(c、d管除外）都灌到h的高度，再让其自动下降，结果又如何？南剧大学第13章界面现象《物理化学》2-2Nankai University
Nankai University 《物理化学》2-2 第13章 界面现象 2. 如下图所示，设有内径大小相同的a、b、c、d、e、f 管及内径较大的g 管一起插入水中，除f 管内壁涂有石 蜡外，其余全是洁净的玻璃管。若a 管内液面升高为h ， 试估计其余管内的水面高度? 若先将水在各管内 ( c、d 管除外)都灌到h 的高度，再让其自动下 降，结果又如何?
解析：(1)20cos0(a)a管的高度为 h.水和玻璃间的接触角为0°P永gr2g所以a管液面高度h.Pkgr(b)b管液面高度同a管(c)c管液面至顶端而不能流出。(d)d管当液面上升到弯曲部位时，凹液面由半球形变为半椭球形，由于弯曲部位的水平截面明显增大，故附加压力变小，水无法越位。南開大学《物理化学》2-2第13章界面现象Nankai University
Nankai University 《物理化学》2-2 第13章 界面现象 解析：(1) (a) a管的高度为 , 水和玻璃间的接触角为0 o , 所以a 管液面高度 。 2 cos h a gr 水 2 h a gr 水 (b) b管液面高度同a管。 (c) c管液面至顶端而不能流出。 (d) d 管当液面上升到弯曲部位时, 凹液面由半球形变为 半椭球形, 由于弯曲部位的水平截面明显增大, 故附 加压力变小, 水无法越位