正確答案:
圖2.26用一粗細玻璃管將兩個半徑大小不同的肥泡連接起來,那麼愛兩泡的大小如何變?
不少伺學認為泡內氣體等溫變化,因肥皂泡彼此相連所以始末狀兩邊壓強都是相等的.由pv/T=恆量知PAVA=PBVB,而PA=PB,所以vA=vB,即最後兩者體積應相等;還有的同學考慮到泡內的壓強始終等於泡外的大氣壓強,故兩泡空氣壓強相等;而溫度不變.三個狀態參量P,V,T中,P,T不變則V一定不變,即兩泡維持原形狀不變。以上兩種說法都不對。原因是犯思維定勢的毛病,即思維定勢在氣態方程的分析方法上。其實本題應從液體表面張力角度分析.肥皂泡實質上是一個球型的液體薄膜,若取單位面積的球面受力分析,由於表面張力總與波面相切,它的受力情況如圖2—27(甲)取某一縱截面來看,其表面張力的合力F如圖2一27(乙).合力F使得這表面對氣體產多了一附加壓力,從而形成附加壓強。半徑小的球形泡,其表面變曲的程度度大,相當於乙中的a角大,而合力F就大。單位面積受到的附加壓力,附加壓強大。此附加壓強與外界大氣壓強的和就等於泡內氣體壓強。因此半徑小的球形肥皂泡內氣體壓強大,故把一些氣體壓人半徑大的肥皂泡內,從而體積變得越來越小以至消失;而半徑大的肥皂泡則隨氣體被壓入而逐漸變大。以上分析與實驗事實相符讀者不妨一試.
摘自《物理200問》