Question

把一塊洗凈的玻璃板吊在彈簧秤的下端使玻璃板水平地接觸水面，如圖所示，已知正方形玻璃板的邊長(zhǎng)為10 cm，質(zhì)量為0. 3 kg，當(dāng)玻璃板被拉出水面時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)為F=10. 8 N，試估算此過(guò)程中水分子間的分子力是多大？（水的密度為1. 0×10³ kg/m^-3)

Answer 1

9.17×10^-17N.

解析:

：因分子力的作用范圍在10^-10 m數(shù)量級(jí)，阻止玻璃板拉出水面的分子力主要來(lái)自玻瑞板的下表面玻瑞分子與水分子間的相互吸引力，也可以近似的認(rèn)為等于水分子間的吸引力，所以只要將對(duì)玻璃板的拉力分?jǐn)偟矫恳粋�(gè)水分子上，當(dāng)拉力超過(guò)了總的分子何的引力，玻璃板就被拉出水面．水的摩爾質(zhì)量是18×10^-3 kg/mol，所以它的體積為

 =2. 99×10²⁹ m³，

水分子直徑為=3.86×10^-10m².

分子球的最大面積=1.17×10^-19 m²，因玻璃板的面積= 0. 01 m²，所以玻璃板下面的水分子數(shù)為N==0. 01/1. 17×10^-19 =8. 57×10¹⁶個(gè)．所以每個(gè)水分子間的最大吸引力為=(10.8－0.3×9.8)/8.57×10¹⁶ N =9.17×10^-17N.