水具有弹性势能吗

2024-05-04 21:27

1. 水具有弹性势能吗

水不具有弹性势能     水表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。通常,由于环境不同,处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为0,但在表面的一个水分子却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力,所以该分子所受合力不等于零,其合力方向垂直指向液体内部,结果导致液体表面具有自动缩小的趋势,这种收缩力称为表面张力。表面张力是物质的特性,其大小与温度和界面两相物质的性质有关。
多相体系中相之间存在着界面。习惯上人们仅将气-液,气-固界面称为表面。   表面张力,是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。将水分散成雾滴,即扩大其表面,有许多内部水分子移到表面,就必须克服这种力对体系做功——表面功。显然这样的分散体系便储存着较多的表面能。
①表面张力的方向和液面相切,并和两部分的分界线垂直,如果液面是平面,表面张力就在这个平面上。 如果液面是曲面,表面张力就在这个曲面的切面上。   ②表面张力是分子力的一种表现。它发生在液体和气体接触时的边界部分。是由于表面层的液体分子处于特殊情况决定的。液体内部的分子和分子间几乎是紧挨着的,分子间经常保持平衡距离,稍远一些就相吸,稍近一些就相斥,这就决定了液体分子不像气体分子那样可以无限扩散,而只能在平衡位置附近振动和旋转。在液体表面附近的分子由于只显著受到液体内侧分子的作用,受力不均,使速度较大的分子很容易冲出液面,成为蒸汽,结果在液体表面层(跟气体接触的液体薄层)的分子分布比内部分子分布来得稀疏。相对于液体内部分子的分布来说,它们处在特殊的情况中。表面层分子间的斥力随它们彼此间的距离增大而减小,在这个特殊层中分子间的引力作用占优势。因此,如果在液体表面上任意划一条分界线MN把液面分成a、b两部分。F表示a部分表面层中的分子对b部分的吸引力,F6表示右部分表面层中的分子对a部分的吸引力,这两部分的力一定大小相等、方向相反。这种表面层中任何两部分间的相互牵引力,促使了液体表面层具有收缩的趋势,由于表面张力的作用,液体表面总是趋向于尽可能缩小,因此空气中的小液滴往往呈圆球形状。   ③表面张力F的大小跟分界线MN的长度成正比。可写成F=σL或σ=F/L。   比值σ叫做表面张力系数,它的单位常用dyn/cm。在数值上表面张力系数就等于液体表面相邻两部分间单位长度的相互牵引力。   液膜表面张力系数=液膜的表面能/液膜面积=F表面张力/(2*所取线段长)。   表面张力系数与液体性质有关,与液面大小无关。
表面功 由凝聚态物体的表面积改变所做的功。   例如水滴长大要对抗其表面张力σ而做功。要使表面积增加dS,则此时的表面功为δW表面=σdS或W表面=∫σdS。   在热力学中常规定体系对外界做功,功取负值,外界对体系做功,功取正值. 
浮力   简单解释
  浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上托的力叫做浮力,浮力的方向竖直向上。浮力产生的原因:浸在液体或气体里的物体受到的上、下表面压力差。
浮心定义
  浮力的作用点称为浮心。浮心显然与所排开液体体积的形心重合
  形心  面的形心就是截面图形的几何中心,质心是针对实物体而言的,而形心是针对抽象几何体而言的,对于密度均匀的实物体,质心和形心重合。   判断形心的位置:   当截面具有两个对称轴时,二者的交点就是该截面的形心。据此,可以很方便的确定圆形、圆环形、正方形的形心;   只有一个对称轴的截面,其形心一定在其对称轴上,具体在对称轴上的哪一点,则需计算才能确定。   建坐标:形心位置:(Xc,Yc)   Xc=[∫a(ρxdA)]/ρA=[∫a(xdA)]/A=Sy/A   Yc=[∫a(ρydA)]/ρA=[∫a(ydA)]/A=Sx/A 
产生原因
  漂浮于流体(液体或气体)表面或浸没于流体之中的物体,受到各方向流体静压力的向上合力。其大小等于被物体排开流体的重力。在液体内,不同深度处的压强不同。物体上、下面浸没在液体中的深度不同,物体下部受到液体向上的压强较大,压力也较大,可以证明,浮力等于物体所受液体向上、向下的压力之差。例如石块的重力大于其同体积水的重量,则下沉到水底。浮木或船体的重力等于其浸入水中部分所排开的水重,所以浮于水面。气球的重量比它同体积空气的重力小,即浮力大于重力,所以会上升。这种浸在水中或空气中,受到水或空气将物体向上托的力叫“浮力”。例如,从井里提一桶水,在未离开水面之前比离开水面之后要轻些,这是因为桶受到水的浮力。不仅是水,例如酒精、煤油或水银等所有的液体,对浸在它里面的物体都有浮力。所有液体都一样。当然,浸在气体(与液体一样都是流体)中的物体也受到浮力的作用。   浸在液体中的物体,当它所受的浮力大于重力时,物体上浮;当它所受的浮力小于所受的重力时,物体下沉;当它所受的浮力与所受的重力相等时,物体悬浮在液体中,或漂浮在液体表面上

水具有弹性势能吗

2. 水具有弹性势能吗

水不具有弹性势能 水表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力.通常,由于环境不同,处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的.在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为0,但在表面的一个水分子却不如此.因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力,所以该分子所受合力不等于零,其合力方向垂直指向液体内部,结果导致液体表面具有自动缩小的趋势,这种收缩力称为表面张力.表面张力是物质的特性,其大小与温度和界面两相物质的性质有关.
  多相体系中相之间存在着界面.习惯上人们仅将气-液,气-固界面称为表面.  表面张力,是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力.将水分散成雾滴,即扩大其表面,有许多内部水分子移到表面,就必须克服这种力对体系做功——表面功.显然这样的分散体系便储存着较多的表面能.
  ①表面张力的方向和液面相切,并和两部分的分界线垂直,如果液面是平面,表面张力就在这个平面上.如果液面是曲面,表面张力就在这个曲面的切面上.  ②表面张力是分子力的一种表现.它发生在液体和气体接触时的边界部分.是由于表面层的液体分子处于特殊情况决定的.液体内部的分子和分子间几乎是紧挨着的,分子间经常保持平衡距离,稍远一些就相吸,稍近一些就相斥,这就决定了液体分子不像气体分子那样可以无限扩散,而只能在平衡位置附近振动和旋转.在液体表面附近的分子由于只显著受到液体内侧分子的作用,受力不均,使速度较大的分子很容易冲出液面,成为蒸汽,结果在液体表面层(跟气体接触的液体薄层)的分子分布比内部分子分布来得稀疏.相对于液体内部分子的分布来说,它们处在特殊的情况中.表面层分子间的斥力随它们彼此间的距离增大而减小,在这个特殊层中分子间的引力作用占优势.因此,如果在液体表面上任意划一条分界线MN把液面分成a、b两部分.F表示a部分表面层中的分子对b部分的吸引力,F6表示右部分表面层中的分子对a部分的吸引力,这两部分的力一定大小相等、方向相反.这种表面层中任何两部分间的相互牵引力,促使了液体表面层具有收缩的趋势,由于表面张力的作用,液体表面总是趋向于尽可能缩小,因此空气中的小液滴往往呈圆球形状.  ③表面张力F的大小跟分界线MN的长度成正比.可写成F=σL或σ=F/L.  比值σ叫做表面张力系数,它的单位常用dyn/cm.在数值上表面张力系数就等于液体表面相邻两部分间单位长度的相互牵引力.  液膜表面张力系数=液膜的表面能/液膜面积=F表面张力/(2*所取线段长).  表面张力系数与液体性质有关,与液面大小无关.
  表面功 由凝聚态物体的表面积改变所做的功.  例如水滴长大要对抗其表面张力σ而做功.要使表面积增加dS,则此时的表面功为δW表面=σdS或W表面=∫σdS.  在热力学中常规定体系对外界做功,功取负值,外界对体系做功,功取正值.
  浮力 
    浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上托的力叫做浮力,浮力的方向竖直向上.浮力产生的原因:浸在液体或气体里的物体受到的上、下表面压力差.
  浮心定义
    浮力的作用点称为浮心.浮心显然与所排开液体体积的形心重合
  形心  面的形心就是截面图形的几何中心,质心是针对实物体而言的,而形心是针对抽象几何体而言的,对于密度均匀的实物体,质心和形心重合.  判断形心的位置:  当截面具有两个对称轴时,二者的交点就是该截面的形心.据此,可以很方便的确定圆形、圆环形、正方形的形心;   只有一个对称轴的截面,其形心一定在其对称轴上,具体在对称轴上的哪一点,则需计算才能确定.  建坐标:形心位置:(Xc,Yc)   Xc=[∫a(ρxdA)]/ρA=[∫a(xdA)]/A=Sy/A   Yc=[∫a(ρydA)]/ρA=[∫a(ydA)]/A=Sx/A 
  产生原因
    漂浮于流体(液体或气体)表面或浸没于流体之中的物体,受到各方向流体静压力的向上合力.其大小等于被物体排开流体的重力.在液体内,不同深度处的压强不同.物体上、下面浸没在液体中的深度不同,物体下部受到液体向上的压强较大,压力也较大,可以证明,浮力等于物体所受液体向上、向下的压力之差.例如石块的重力大于其同体积水的重量,则下沉到水底.浮木或船体的重力等于其浸入水中部分所排开的水重,所以浮于水面.气球的重量比它同体积空气的重力小,即浮力大于重力,所以会上升.这种浸在水中或空气中,受到水或空气将物体向上托的力叫“浮力”.例如,从井里提一桶水,在未离开水面之前比离开水面之后要轻些,这是因为桶受到水的浮力.不仅是水,例如酒精、煤油或水银等所有的液体,对浸在它里面的物体都有浮力.所有液体都一样.当然,浸在气体(与液体一样都是流体)中的物体也受到浮力的作用.  浸在液体中的物体,当它所受的浮力大于重力时,物体上浮;当它所受的浮力小于所受的重力时,物体下沉;当它所受的浮力与所受的重力相等时,物体悬浮在液体中,或漂浮在液体表面上

3. 水具有弹性势能吗

水不具有弹性势能 水表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力.通常,由于环境不同,处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的.在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为0,但在表面的一个水分子却不如此.因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力,所以该分子所受合力不等于零,其合力方向垂直指向液体内部,结果导致液体表面具有自动缩小的趋势,这种收缩力称为表面张力.表面张力是物质的特性,其大小与温度和界面两相物质的性质有关.
  多相体系中相之间存在着界面.习惯上人们仅将气-液,气-固界面称为表面.  表面张力,是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力.将水分散成雾滴,即扩大其表面,有许多内部水分子移到表面,就必须克服这种力对体系做功——表面功.显然这样的分散体系便储存着较多的表面能.
  ①表面张力的方向和液面相切,并和两部分的分界线垂直,如果液面是平面,表面张力就在这个平面上.如果液面是曲面,表面张力就在这个曲面的切面上.  ②表面张力是分子力的一种表现.它发生在液体和气体接触时的边界部分.是由于表面层的液体分子处于特殊情况决定的.液体内部的分子和分子间几乎是紧挨着的,分子间经常保持平衡距离,稍远一些就相吸,稍近一些就相斥,这就决定了液体分子不像气体分子那样可以无限扩散,而只能在平衡位置附近振动和旋转.在液体表面附近的分子由于只显著受到液体内侧分子的作用,受力不均,使速度较大的分子很容易冲出液面,成为蒸汽,结果在液体表面层(跟气体接触的液体薄层)的分子分布比内部分子分布来得稀疏.相对于液体内部分子的分布来说,它们处在特殊的情况中.表面层分子间的斥力随它们彼此间的距离增大而减小,在这个特殊层中分子间的引力作用占优势.因此,如果在液体表面上任意划一条分界线MN把液面分成a、b两部分.F表示a部分表面层中的分子对b部分的吸引力,F6表示右部分表面层中的分子对a部分的吸引力,这两部分的力一定大小相等、方向相反.这种表面层中任何两部分间的相互牵引力,促使了液体表面层具有收缩的趋势,由于表面张力的作用,液体表面总是趋向于尽可能缩小,因此空气中的小液滴往往呈圆球形状.  ③表面张力F的大小跟分界线MN的长度成正比.可写成F=σL或σ=F/L.  比值σ叫做表面张力系数,它的单位常用dyn/cm.在数值上表面张力系数就等于液体表面相邻两部分间单位长度的相互牵引力.  液膜表面张力系数=液膜的表面能/液膜面积=F表面张力/(2*所取线段长).  表面张力系数与液体性质有关,与液面大小无关.
  表面功 由凝聚态物体的表面积改变所做的功.  例如水滴长大要对抗其表面张力σ而做功.要使表面积增加dS,则此时的表面功为δW表面=σdS或W表面=∫σdS.  在热力学中常规定体系对外界做功,功取负值,外界对体系做功,功取正值.
  浮力 
    浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上托的力叫做浮力,浮力的方向竖直向上.浮力产生的原因:浸在液体或气体里的物体受到的上、下表面压力差.
  浮心定义
    浮力的作用点称为浮心.浮心显然与所排开液体体积的形心重合
  形心  面的形心就是截面图形的几何中心,质心是针对实物体而言的,而形心是针对抽象几何体而言的,对于密度均匀的实物体,质心和形心重合.  判断形心的位置:  当截面具有两个对称轴时,二者的交点就是该截面的形心.据此,可以很方便的确定圆形、圆环形、正方形的形心;   只有一个对称轴的截面,其形心一定在其对称轴上,具体在对称轴上的哪一点,则需计算才能确定.  建坐标:形心位置:(Xc,Yc)   Xc=[∫a(ρxdA)]/ρA=[∫a(xdA)]/A=Sy/A   Yc=[∫a(ρydA)]/ρA=[∫a(ydA)]/A=Sx/A 
  产生原因
    漂浮于流体(液体或气体)表面或浸没于流体之中的物体,受到各方向流体静压力的向上合力.其大小等于被物体排开流体的重力.在液体内,不同深度处的压强不同.物体上、下面浸没在液体中的深度不同,物体下部受到液体向上的压强较大,压力也较大,可以证明,浮力等于物体所受液体向上、向下的压力之差.例如石块的重力大于其同体积水的重量,则下沉到水底.浮木或船体的重力等于其浸入水中部分所排开的水重,所以浮于水面.气球的重量比它同体积空气的重力小,即浮力大于重力,所以会上升.这种浸在水中或空气中,受到水或空气将物体向上托的力叫“浮力”.例如,从井里提一桶水,在未离开水面之前比离开水面之后要轻些,这是因为桶受到水的浮力.不仅是水,例如酒精、煤油或水银等所有的液体,对浸在它里面的物体都有浮力.所有液体都一样.当然,浸在气体(与液体一样都是流体)中的物体也受到浮力的作用.  浸在液体中的物体,当它所受的浮力大于重力时,物体上浮;当它所受的浮力小于所受的重力时,物体下沉;当它所受的浮力与所受的重力相等时,物体悬浮在液体中,或漂浮在液体表面上

水具有弹性势能吗

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