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為10 cm，質量為0. 3 kg，當玻璃板被拉出水面時，彈簧秤的讀數為F=10. 8 N，試估算此過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數量級，阻止玻璃板拉出水面的分子力主要來自玻瑞板的下表面玻瑞分子與水分子間的相互吸引力，也可以近似的認為等于水分子間的吸引力，所以只要將對玻璃板的拉力分攤到每一個水分子上，當拉力超過了總的分子何的引力，玻璃板就被拉出水面．水的摩爾質量是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為N==0. 01/1. 17×10^-19 =8. 57×10¹⁶個．所以每個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.