大学物理D-01液体的表面性质

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《大学物理D》 练习一 液体的表面性质

一、填空题

1.1.1 某小朋友在吹肥皂泡的娱乐中，恰好吹成一个直径为2.00cm的肥皂泡，若在此环境下，肥皂液的表面张力系数为0.025N/m，则此时肥皂泡内外压强差为 Pa。

1.1.2当液体与固体接触时，通常把接触角??90?作为液体是否润湿固体的的界限，当??90?，称为液体 固体，如汞在玻璃表面；当??90?时，称为液体 固体，如水在洁净的玻璃表面。

1.1.3将一根管径很小的管子插入液体中，润湿管壁的液体在细管里升高，不润湿管壁的液体在细管里下降的现象，称为毛细现象；将毛细管插入液体，当液体润湿管壁时，管内液面上升为 形；当液体不能润湿管壁时，接触角大于90?，管内液面下降为 形。 二、选择题

1.2.1.如图所示：在一连通管两端吹两半径不同的肥皂泡A、B，已知RA>R.B， 开通活塞，将出现的现象为？（ ） (A)A和B均无变化； (B)A变大，B变小； (C)A变小，B变大； (D) )A和B均变小

1.2.2.下列事件中与毛细现象有关的是？（ ） （1）植物水分吸收； （2）石油开采； （3）地下水开采； （4）天然气开采；

（A）（1）、（2）、（4）； （B）（1）、（2）、（4）、（5）； （C）（2）、（3）、（4）、（5）； （D）（1）、（2）、（3）、（4）、（5）；

1.2.3.在自然界中经常会出发发现这样一种现象，在傍晚时地面是干燥的，而在清晨时地面却变得湿润了。可能原因有下列五项，下列哪项组合是最合适的成因解释（ D ）

（1）根据对毛细现象的物理分析可知，由于水的表面张力系数与温度有关，毛细水上升的高度会随着温度的变化而变化，温度越低，毛细水上升的高度越高；（2）在白天，由于日照的原因，土壤表面的温度较高，土壤表面的水分蒸发快使傍晚时地面变得干燥的（3）土壤颗粒之间的毛细水会因白天温度升高而下降，使土壤表层变得干燥。（4）在夜间，土壤表面的温度较低，而土壤深层的温度变化不大，使得土壤颗粒间的毛细水上升；（5）夜间空气中的水汽也会因为温度下降而凝结，因而使清晨土壤表层标的湿润。 （A）（1）、（2）、（4）； （B）（1）、（2）、（4）、（5）； （C）（2）、（3）、（4）、（5）； （D）（1）、（2）、（3）、（4）、（5）；

1

A RA RB B专业班级： 学号： 姓名： 成绩：

1.2.4 同一体系，比表面自由能和表面张力都用?表示，它们 ( ) (A) 物理意义相同，数值相同 (B) 量纲和单位完全相同 (C) 物理意义相同，单位不同 (D) 物理意义不同，单位不同

1.2.5 通常称为表面活性剂的物质是指将其加入液体中后 ( )。 (A) 能降低液体的表面张力 (B) 能增大液体的表面张力 (C) 能显著增大液体的表面张力 (D) 能显著降低液体的表面张力

1.2.6 一个玻璃毛细管分别插入25?C和75?C的水中，则毛细管中的水在两不同温度 水中上升的高度： ( )

(A) 相同 (B) 无法确定

(C) 25?C水中高于75?C水中 (D) 75?C水中高于25?C水中 。

1.2.7 在液面上，某一小面积S周围表面对S有表面张力，下列叙述不正确的是：( ) (A)表面张力与液面垂直 (B) 表面张力与S的周边垂直 (C) 表面张力沿周边与表面相切

(D) 表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心)，在凹液面指向液体外部 1.2.8 对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是 ( ) (A) 凸液面内部分子所受压力大于外部压力 (B) 凹液面内部分子所受压力小于外部压力 (C) 水平液面内部分子所受压力大于外部压力 (D) 水平液面内部分子所受压力等于外部压力 。

1.2.9 对于指定的液体，恒温条件下，有( )。

(A) 液滴的半径越小，它的蒸气压越大； (B) 液滴的半径越小，它的蒸气压越小； (C) 液滴的半径与蒸气压无关； (D) 蒸气压与液滴的半径成正比

1.2.10 下列叙述不正确的是( )

(A) 比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量； (B) 表面张力的物理意义是，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长度边线的表面紧缩力； (C) 比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同；

(D) 比表面自由能单位为Jm2，表面张力单位为Nm时，两者数值不同。

1.2.11 已知20?C时水/空气的界面张力为7.27?10?2Nm，当在20?C和100KPa下可逆地增加水的表面积4cm2，则系统的表面能?G为( )。 (A) 2.91?10?5J；

(B) 2.91?10?1J； (D) ?2.91?10?1J

(C) ?2.91?10?5J； 三、简答题

1.3.1为什么喷洒农药时要在农药中加表面活性剂？ 答：

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四、计算题

1.4.1某同学在用毛细管升高法测量蒸馏水表面张力系数时，测得毛细管的内径为1.005mm，液柱高度差h为29.000mm，考虑水能完全润湿玻璃毛细管壁，且不考虑凹液面下端以上液体重量，试问该同学测得的水的表面张力为系数多少？（重力加速度g?9.8m/s，水密度??1000kg/m3） 解：

1.4.2.一粗细U型玻璃管，右端半径R＝1.5mm，左端半径r＝0.50mm，将U型管注入适量水（两边管内水面离管口有一段距离），已知接触角为0，已知重力加速度g?9.8m/s，水密度??1000kg/m3。问：

（1）那端液面高，液面是凸还是凹？ （2）两边水面的高度差？ 解：

1.4.3 汞对玻璃表面完全不润湿，若将直径为0.100mm的玻璃毛细管插入大量汞中，试求管内汞面的相对位置。已知汞的密度??1.35?103Kg/m3,表面张力系数??520?10?3Nm，重力加速度g?9.8ms2

解：

22f r f φ h

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