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《大学物理D》 练习一 液体的表面性质
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：植物有自身保护功能，在叶子表面有蜡质物而不被雨水润湿，可防止茎叶折断。若农药是普通水溶液，喷在植物上不能润湿叶子，即接触角大于90°，成水滴淌下，达不到杀虫效果；加表面活性剂后，使农药表面张力下降，接触角小于90°，能润湿叶子，提高杀虫效果。所以有的农药在制备时就加了表面活性剂，制成乳剂，可很好地润湿植物的茎叶。 四、计算题
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/s2，水密度?解：pR?p0???1000kg/m3）
f r f 2? …… Rp0?pR??gh……
???ghR??ghd11241??1000?9.8?29.000?1.005…… 4?0.071N/m2.一粗细U型玻璃管，右端半径R＝1.5mm，左端半径r＝0.50mm，将U
φ h 图
2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）左端高 ……2分
（2）P左=P0-2α/R，P右=P0-2α/r,……3分 P左-P右=ρgh………3分
2?112?7.3?10?211h?(?)?(?)?20mm……2分
?grR1000?100.00050.0015
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。已知汞的密度为1.35×104kg·m-3，表面张力为0.520N·m-1。
1
2?2?0.520N.m?1h???0.1572m?gr1.35?104kg.m?3?9.8m.s?2?0.5?10?4m专业班级： 学号： 姓名： 成绩：
练习二 流体力学
三、简答题
1.简述什么是毛细现象？
答：毛细现象:毛细管插入液体后，如果液体润湿管壁，则液体上升为凹液面；或如果液体不润湿管壁，则液体下降为凸液面的现象称为毛细现象。
2. 流体的流动通常可分为层流、湍流及其过渡状态，试用所学物理知识简述怎样判别某一圆形直管内流体的流动类型。
答：雷诺数被认为是层流还是湍流的一个判据。从层流向湍流的过渡以一定的雷诺数为标志，叫做临界雷诺数Re临, 通过公式Re??vl计算圆形直管内的雷诺数，当Re?Re临时为层流，当Re?Re临时则变?为湍流。例如在光滑的金属管道中，Re临=2000～2300，如通过光滑的同心环状缝隙，则Re临=1100，在滑阀阀口，则Re临=260。
3.简述表面张力的基本性质。
答：（1）不同液体的表面张力系数不同，密度小、容易蒸发的液体表面张力系数小； （2）同一种液体的表面张力系数与温度有关，温度越高，表面张力系数越小； （3）液体表面张力系数与相邻物质的性质有关； （4）表面张力系数与液体中的杂质有关。
四、计算题
1.圆形水管的某一点A，水的流速为2.0米/秒，压强为3.0×105Pa。沿水管的另一点B，比A点低20米，A点水管半径是B点水管半径的1.41倍，忽略水的粘滞力，求B点的水流速度和压强。（重力加速度g?9.8m/s，水密度?2?1000kg/m3）
?vBSB …
解：由连续性原理有vASA又由伯努力方程有：PA1212??vA??ghA?PB??vB??ghB 22vB?SArvA?(A)2vA?(1.41)2?2?4(m/s) … SBrB122PB?PA??(vA?vB)??g(hA?hB)
21?3.0?105??1.0?103?(22?42)?1.0?103?9.8?20 2?4.90?105(Pa)
2
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2 均匀地把水注入大水桶中，注入的流量 1.5 <10 Q m s ? ?= ×?。盆底有一小孔，小孔面积 420.50
10 Sm ? =× 。问水面将在水桶中保持多高的高度？
练 习 三 热 学
三、简答题
1.关于热力学第二定律，下列说法是否有错，如有错误请改正：
(1) 热量不能从低温物体传向高温物体．
(2) 功可以全部转变为热量，但热量不能全部转变为功． 答：(1)有错。热量不能自动地从低温物体传向高温物体．
(2)有错。功可以全部转变为热量，但热量不能通过一循环过程全部转变为功．
四、计算题
1. 1mol单原子理想气体从300K加热到350K，
（1）容积保持不变； （2）压强保持不变；
问在这两个过程中各吸收了多少热量？增加了多少内能？对外做了多少功？ 解： （1）
?E?CV?T?33R?T??8.31?50?623(J) 22A?0
Q?A?623(J)
（2）
?E?CV?T?V233R?T??8.31?50?623(J) 22T2T1A??pdV??RdT?R?T??8.31?50?416(J)
V1Q?A??E?1039(J)
2.质量为2.8?10kg、温度为300K、压强为标准大气压的氮气，等压膨胀到原来体积的两倍。求氮气所作的功Wp、吸收的热量QP以及内能的增量?U。
解 在等压过程中，有T2?T1?3V2，气体做功为 ?300?2?600K,由式（5-14）
V1m2.8?10?3Wp?R(T2?T1)??8.31?(600?300)?249.3J
M0.028
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