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  • 液體表面張力,泡泡大小與氣壓的關系

    液體表面張力,泡泡大小與氣壓的關系
    肥皂泡是當在一層肥皂水薄膜內(nèi)的氣體壓力與薄膜外的氣體壓力跟薄膜的表面張力之和達成平衡時,由薄膜表面張力原因形成的.
    也就是說此時內(nèi)外氣壓是基本平衡的,除了因為表面張力的關系事實上內(nèi)側氣體密度是比外部大那么一點的(雖然目測是小到忽略不計),而表面張力在其中的主要作用其實是保證液體的形狀不使其直接流走
    也就是說氣壓因素基本忽略不計,泡泡的最大大小其實是取決于液體表面張力的,表面張力越大就能承受住越大的液體重量,泡泡也就越大
    順便:此時的泡泡是在空氣中的,不是液體內(nèi)部的
    以上如果有錯誤還請指出,但請無論如何不要讓回答長得像打醬油好咩?
    物理人氣:990 ℃時間:2020-02-03 01:20:52
    優(yōu)質解答
    理解基本正確
    你的問題其實可以分成2個問題:1,肥皂泡的成因及受力情況 2,泡泡大小的決定因素
    對1,你的理解正確,對肥皂泡取一小塊區(qū)域,對這一小塊進行受力分析,容易指導其是平衡的.此時它受4個力,自身重力,內(nèi)部空氣壓力,外部大氣壓力,表面張力.重力可以忽略不計,分析力的方向,表面張力和外部大氣壓力都是朝內(nèi)的,而內(nèi)部空氣壓力朝外.所以有 內(nèi)部氣體壓力=外部大氣壓力+表面張力
    對2,你要知道,所謂表面張力,其實是一種分子作用力,滿足分子力的關系(有關分子力與分子間距離的關系查百度),根據(jù)此時分子之間為引力,隨著泡泡的增大,引力會先變大后變小.因此,泡泡最大時處于極限位置,此時再變大時,表面張力小于內(nèi)外氣壓差,泡泡破裂.那如果我持續(xù)向薄膜中添加肥皂水(雖然我也不太確定需要怎樣才能做到)保證薄膜的密度,使分子數(shù)量夠多,分子間距離保持在平衡距離的1.5倍以下(查了一下,目測是這個距離),理論上泡泡可以無限地變大是嗎?在受力分析時我們忽略了重力,但這是有條件的,即泡泡不算太大。如果泡泡因得到不斷的材料補充而變得越來越大時,將泡泡做整體分析,它的重力就不能忽略不計,此時泡泡會發(fā)生扁曲裝變形,在變形大的地方的分子間距會很大,從而發(fā)生破裂。關于這一點,你可以想象被彎曲得很厲害的竹棒,在彎曲最厲害的地方極易發(fā)生破裂,這是因為該處的分子力已不能維持它的形狀了。
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