Question

把一块洗净的玻璃板吊在弹簧秤的下端使玻璃板水平地接触水面，如图所示，已知正方形玻璃板的边长为10 cm，质量为0. 3 kg，当玻璃板被拉出水面时，弹簧秤的读数为F="10." 8 N，试估算此过程中水分子间的分子力是多大？（水的密度为1. 0×10³ kg/m^-3)

Answer 1

9.17×10^-17N.

：因分子力的作用范围在10^-10 m数量级，阻止玻璃板拉出水面的分子力主要来自玻瑞板的下表面玻瑞分子与水分子间的相互吸引力，也可以近似的认为等于水分子间的吸引力，所以只要将对玻璃板的拉力分摊到每一个水分子上，当拉力超过了总的分子何的引力，玻璃板就被拉出水面．水的摩尔质量是18×10^-3 kg/mol，所以它的体积为
="2." 99×10²⁹ m³，
水分子直径为=3.86×10^-10m².
分子球的最大面积=1.17×10^-19 m²，因玻璃板的面积=" 0." 01 m²，所以玻璃板下面的水分子数为N=="0." 01/1. 17×10^-19 ="8." 57×10¹⁶个．所以每个水分子间的最大吸引力为=(10.8－0.3×9.8)/8.57×10¹⁶ N =9.17×10^-17N.