作者yonex (戴奥尼索斯)
看板tutor
标题Re: [解题] 高中(?)物理 有关毛细现象
时间Sat Aug 23 13:49:28 2008
※ 引述《RmanR (求机缘..)》之铭言:
: ※ 引述《netneto (嗯~对啊)》之铭言:
: : 不知道物理版有没有人解,我写一下我的想法,不见得是对的,还希望各位前辈指教
: : 以水槽面在管内的地方来说(设毛细管中水面升高h)ρgh=2T/R(假设接触角90度)
: : 又在侧管开一个小孔,(我直接假设在h/2)那个地方会向内形成一个空气小泡
: : 图差不多是这样 http://0rz.tw/9c4DI
: : 因为在那里的压力是 ρgh/2 + p' = 2T/R
: : p' = 2T/R - T/R 又 p' = 2T/r (r为小气泡的半径)
: : 2T/r = T/R r=R/2
: (1)不合理,照你的图画来,接触角90度,表面张力根本没有y轴分量把水拉起来
: 所以照你的画法,应该不会有毛细现象发生。
假设接触角0度,ρgh=2T/R h为毛细管水高度
: (2)假设有毛细现象,把水拉到一个高度,那管内某点是否有水压,
: 我认为没有水压,理由是想想水压推导的流程,是因为水有重量
我想...用绝对压力来看或许会比较适切些
大气压力101300pa,管内的水压会小於大气压力
管底(和水槽面同水位处)的压力等於大气压力101300pa
往上压力依序递减,压力分布为 P=101300-ρgh
因此以表压力(gage)的观点来看,管内是呈现负压状态
在管壁处钻一小孔,空气会跑入形成气泡
假设钻孔在0.5h处
分析气泡受力自由体图(切开气泡来看)
(2πr)T=ΔPπr^2
左式中,2πr是气泡周长,
右式中的ΔP是内外压力差,气泡内部压力必须大於外部包覆压力
因此ΔP=(101300-0.5ρgh)=(101300-4905h)
在已知条件下我们可以求出气泡半径
: 才会在液面下某点产生压力,也就是水压,但是在这个案例里面
: 水的重量完全被表面张力所抵销了,所以没有水压,当然就不适合
: 用ρgh这个公式
我在想读物理的人应该是不太会去注意毛细管内的压力问题
因为这太无关紧要了
不过我知道搞土木工程的人们对这挺有研究的
土壤的毛细管压力会影响地基土壤的有效强度
: (3)那管内液体压力应该是多少,可以用帕斯卡原理来想,压在液面的压力均匀
: 的传至液内的每一点,所以表面的大气压力被均匀传至液内,管内的压力
: 就是大气压力。
帕司卡定律应该不是这样子用吧? @@~
对「封闭容器」中的流体施加压力,压力会传递到容器中其他位置,
且不论任何方向之压力,其大小皆相等
该定律所要陈述的点是流体的「不可压缩性」,
故可藉由流体将压力传递到其他位置
千斤顶便是应用此定律所发明的机械
我认为跟本题应该是没什麽关连性啦...
倒是我佩服你有这样的联想力
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 61.58.99.242
1F:推 netneto:同意你的说法~另外请问水中的空气泡也要*2吗?它不是只有 08/23 22:40
2F:→ netneto:里面那层有作用,因为外面就直接和水相连了 08/23 22:40
3F:→ yonex:没错,水中气泡只有一层...已更正 08/23 23:53
※ 编辑: yonex 来自: 61.58.99.242 (08/24 00:02)