※ 引述《iamokay (Aubin)》之銘言： : ╭──────────── 提醒：版規三及版規四 ─────────────╮ : │解題文需附上自己的解題過程或自己對題目的理解 │ : │問題文需先自行查過網路資料並附上對資料的初步理解 │ : │問題獲得回答後也勿任意刪除文章，並適度的向回答者表達感謝之意 │ : ╰──────────────────────────閱讀後可用ctrl+y刪除╯ : 【出處】(習題或問題的出處)學過中學物理、大學普物，心血來潮，無題目。 : 【題目】(題目的文字敘述，如有圖片亦可提供圖片)蠻常聽到油浮於水是因為油的密度 : 比水小，聽起來就只能用浮力解釋，油水分層後必定有些許的水被油層下壓排開並使油 : 層獲得浮力，但有沒有可能一點水都沒被排開，就只是油水不互溶（immiscible）、水 : 支撐著油，如同桌子支撐著木塊？ : 【瓶頸】(解題瓶頸或思考脈絡，請盡量詳述以利回答者知道要從何處講解指導) : (錯誤示範：第X題我不會，求詳解) : (錯誤示範：acceleration of gravity是什麼意思我看不懂) : (正確示範：我算出來的答案好像不太對，這是我的計算過程，哪裡出問題?) : 希望各位不介意我拿ChatGPT的資料來討論，我確實目睹過它在數理問題中推論錯誤，但 : 我手邊的參考書沒有相關討論，只好先問它，請見諒。ChatGPT主張油水分離後必定有部 : 分的水被油層排開，量不多但肯定有，根據阿基米得原理，這排開的水重等於油受到來 : 自水的浮力，此浮力會跟油重達到靜力平衡。 : 　　水是一種流體，所以說水完全不被油層排開有些牽強，但真的不可能發生嗎？我們 : 一定要透過浮力才能讓上層的油處於靜力平衡？真的不能比擬為桌子支撐木塊？我到這 : 邊就無法再想像下去了，請指教，謝謝。 巨觀跟微觀會看到不同的現象 溶解、浮力、分離，是肉眼可見的巨觀現象，我們用巨觀的行為解釋 比如浮力，是巨觀上不同密度的流體，在重力場(或加速度場)下觀察到的現象 溶解可以分為巨觀跟微觀 巨觀上的溶解，溶質散佈在溶劑中，只看到溶劑 微觀上的溶解，以分子特性解釋溶解機制，比如分子的極性 "油與水不互溶，油因為浮力而浮在水上"，這個命題可以用巨觀解釋 我們先看一個特例，糖溶解於水 巨觀上，糖的密度比水大，但可溶解於水，所以只看到"水"，糖則分散在水中 如果某種物質A，不溶於水，但與水的密度一樣，會觀察到什麼現象呢? 巨觀上會看到A散佈在水中，但因為密度一樣，沒有Z軸方向的驅動力 接著看密度小於水的油 假設初始為油倒入水，油與水短暫的"混合"，但不互溶 此短暫時間內，會看到油彌散在水中 接著，因為重力的驅動下，彌散在水中的油，會因為浮力效應往上浮 經過一段時間，達到穩態後，油"浮"在水上 總括的說，油因為浮力"浮"在水上，是指彌散在水中的油，從暫態達到穩態的過程 至於穩態時的油-水介面，有沒有一部分的油排開水，這就不單是"浮力"問題 浮力是體效應，屬於巨觀(or肉眼)可以看到的現象 油與水之間的介面，相較於肉眼觀察，則屬於微觀現象 也就是油-水之間的接觸面，發生什麼事，這就涉及表面張力與極性 介面的物理模型很困難，因為...不好測量， 只能說，只要逼出來的明牌可以解釋，那就可以用，直到被新明牌推翻為止 不過，我們可以用簡單的概念來判斷，有沒有一部分的油在水中 用放大鏡觀察油-水介面，只要水的表面沒有被破壞， 那就是"介面"的事，與浮力無關 生活中一個簡單的例子，水蠅是用浮力"浮"在水上? Ans: 是表面張力 因為水蠅的腳沒有破壞水表面，水表面只是因為水蠅的腳"變形"了 浮力則是物體有一部分沒入水中，也就是水表面被破壞了 --

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