判断题
2.18某种液体表面张力系统数很大,据此可以判断,该液体在毛细管中上升高度一定很大。( )
A
正确
B
错误
答案解析
正确答案:B
解析:
**解析:**
该说法是**错误**的。
**理由如下:**
液体在毛细管中上升的高度 $h$ 由朱林定律(Jurin's Law)决定,其公式为:
$$ h = \frac{2\gamma \cos\theta}{\rho g r} $$
其中:
* $\gamma$ 为液体的表面张力系数;
* $\theta$ 为液体与管壁的接触角;
* $\rho$ 为液体的密度;
* $g$ 为重力加速度;
* $r$ 为毛细管的半径。
从公式可以看出,毛细管上升高度 $h$ 不仅取决于表面张力系数 $\gamma$,还受到以下因素的显著影响:
1. **接触角 $\theta$**:如果液体不润湿管壁($\theta > 90^\circ$),$\cos\theta$ 为负值,液面不仅不会上升,反而会下降。即使 $\gamma$ 很大,若 $\theta$ 接近 $90^\circ$,$\cos\theta$ 趋近于 0,上升高度也会很小。
2. **液体密度 $\rho$**:密度越大,上升高度越小。
3. **毛细管半径 $r$**:半径越大,上升高度越小。
因此,仅凭“表面张力系数很大”这一条件,无法确定其他参数(特别是接触角和密度)的情况,也就不能断定上升高度一定很大。例如,水银的表面张力系数很大,但它不润湿玻璃,在玻璃毛细管中液面是下降的。
相关知识点:
液体张力大在毛细管上升高错
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