A. 為什麼滾開水的時候有泡泡往上升
因為在水開(沸騰)前和開後所冒的泡是不同性質的. 在沸騰前的不劇烈冒泡主要是因為溫度版不斷上升,常溫下權溶在水裡面的空氣溶解度不斷減小,於是便混合著水蒸氣在沸騰前就逸出,而當沸騰時,到了沸點的水分子由於能量足夠,分子間距離突然增大,從液態變為氣態,這時劇烈冒出的氣泡的成分是單純的水蒸氣了,所以假如加熱的是不含空氣的水,那麼在沸騰之前是不會有氣泡冒出的,但沸騰時仍會比較劇烈地冒泡。
B. 水中的氣泡向上升時,大泡與小泡上升的速度相同嗎
不相同,大的快一些
單純從浮力產生的加速度來講,是一樣的。但是由於存在水的阻力,氣泡受到水的壓力等因素影響,最後結果是大的氣泡更快些。通過實驗也可以證明。
具體分析參考:
考慮以下幾方面:
[1]考慮由(浮力-重力)產生的加速度
ρ液v排g-mg=ma
ρ液v排g=ρ氣v排(a+g)
a=(ρ液/ρ氣 -1)g
這個結果顯然跟體積無任何關系,不會影響到加速度,自然不會影響到速度變化,不會影響速度
[2]考慮水阻力產生的負加速度的影響(暫時不考慮形變,認為是純圓形氣泡,形變下一個考慮)
阻力f正比於 半徑r的平方,正比於速度v的平方
記阻力為 f阻=krrvv
krrvv=ma=ρ氣(4pai/3)rrra
a=3kvv/(4paiρ氣r)
就是因為 阻力跟 r2次方成正比,而體積跟r3次方成正比,由於這相差的1次方,導致了 r大的時候,這個負加速度的絕對值反而小。
因此,阻力對 大氣泡的阻礙效果 要比小氣泡小。
那麼具體有多大影響呢?
我們考慮,如果沒有阻力,那麼氣泡會以[1]中的加速度a=(ρ液/ρ氣 -1)g,向上勻加速運動,由於ρ液/ρ氣比值很大,所以這個加速度會非常大,氣泡會瘋狂加速。
但是事實上,我們並沒有觀察到「瘋狂的氣泡」,實際上氣泡的加速程度是很有限的。
這說明 這個加速度 大部分都被 水阻力的負加速度 抵消掉了。 所以 阻力在此絕對不能忽略,而且不僅不能忽略,還是一個非常重要的因素。
因此[2]中得到的 阻力跟r成反比的結論可以看出,如果兩個氣泡的r是1:2 ,那麼阻力加速度絕對值比值是2:1,這個比值還是很可觀的。
[3]考慮速度對阻力的影響
在[2]中我們僅僅思考了r 對阻力的影響。 事實上v對阻力的影響也特別大。阻力跟v2次成正比,當v 越來越大的時候,阻力快速增加。於是會出現,當v 達到一定程度的時候,阻力跟[1]中的浮力相等,於是水泡達到 穩定的速度最大值,水泡變成勻速上升。(當然要水瓶子足夠高,以使水泡們有機會達到這個速度穩定最大值),下面我們來計算一下這個最大值。
當達到穩定最大值時,
阻力=(浮力-重力)
也就是[1]和[2]中 得出的兩個加速度絕對值相等
(ρ液/ρ氣 -1)g=3kvv/(4paiρ氣r)
於是我們得到最大速度為
v =(4pai/3k)(ρ液-ρ氣)gr
我們可以看到,最後的穩定速度,跟半徑是成正比的。半徑大的最後能達到的穩定速度大。
[2]讓我們知道,速度相等時,半徑大的獲得的加速度大
[3]讓我們知道,半徑大的可以達到的穩定速度上限更大
[4]考慮形變對阻力的影響
形變對浮力和重力無影響,浮力和重力只跟體積有關,跟形狀無任何關系
但是形變對浮力的影響卻不能忽略
氣泡如果不運動的話,在水中的穩定狀態 應該是標準的球形。 但是一旦運動中遇到阻力會變成規避阻力的流線型。
體積越大的氣泡,他的形變數越大,但是是不是 大氣泡與小氣泡的形變比例是相同的呢。答不是的,越大的 形變比例會越大。
如果受力相同,體積大的形變比例要更大(同樣要腳踩一個20厘米直徑的乒乓球,和一個標准尺寸的乒乓球,假如他們材質都一樣,很容易知道小的更難被踩癟)。原因就在於,曲率半徑越小,在工程學上這個物體結構就越穩定。
更何況 他們受力是不一樣的,大氣泡受力更大,所以形變比例就更大了。
於是形變比例 在大氣泡身上會更大,自然規避掉的 由阻力產生的加速度就會更多。
我們來看看這個形變到底有多大影響:
仔細觀察一下就可以知道,在橫切面上形變還是可以觀察到的。大氣泡會有變成胖黃瓜形狀的趨勢。假設半徑僅僅變化了20%,也就是半徑變成以前的0.8,那麼阻力跟r成正比,自然也會變成0.8倍,還是很可觀的,大概就是這個數量級的影響。
而且不單瞬時的阻力小了,瞬時加速度增加了,而且最終的穩定最大速度也會提高。1/80% -1,就是提高25%
(注意這里解釋的是 大氣泡「形變比例」更大的原因,而不是「形變」更大的原因,大氣泡「形變」更大是不需要解釋的吧。)
綜合[1][2][3][4],我們可以知道,大氣泡上升的速度會更大
C. 水泡是怎樣形成的
水泡是因為皮下組織受到某種形式的刺激或損傷後,組織液滲出後在皮下形成的包。裡面的主要成份是淋巴液。
D. 水中的氣泡為什麼大氣泡上升得快,小氣泡上升得慢
考慮以下幾方面:
[1]考慮由(浮力-重力)產生的加速度
ρ液v排g-mg=ma
ρ液v排g=ρ氣v排(a+g)
a=(ρ液/ρ氣 -1)g
這個結果顯然跟體積無任何關系,不會影響到加速度,自然不會影響到速度變化,不會影響速度
(樓上的教師說的是錯的,氣泡跟氣球是不一樣的,氣球的質量是 塑料薄膜+氣體 因為薄膜比氣體質量大很多,相對可以忽略氣體 只考慮薄膜質量, 而氣泡不存在這樣的薄膜,它的質量就是 氣體質量)
[2]考慮水阻力產生的負加速度的影響(暫時不考慮形變,認為是純圓形氣泡,形變下一個考慮)
阻力f正比於 半徑r的平方,正比於速度v的平方
記阻力為 f阻=krrvv
krrvv=ma=ρ氣(4pai/3)rrra
a=3kvv/(4paiρ氣r)
就是因為 阻力跟 r2次方成正比,而體積跟r3次方成正比,由於這相差的1次方,導致了 r大的時候,這個負加速度的絕對值反而小。
因此,阻力對 大氣泡的阻礙效果 要比小氣泡小。
那麼具體有多大影響呢?
我們考慮,如果沒有阻力,那麼氣泡會以[1]中的加速度a=(ρ液/ρ氣 -1)g,向上勻加速運動,由於ρ液/ρ氣比值很大,所以這個加速度會非常大,氣泡會瘋狂加速。
但是事實上,我們並沒有觀察到「瘋狂的氣泡」,實際上氣泡的加速程度是很有限的。
這說明 這個加速度 大部分都被 水阻力的負加速度 抵消掉了。 所以 阻力在此絕對不能忽略,而且不僅不能忽略,還是一個非常重要的因素。
因此[2]中得到的 阻力跟r成反比的結論可以看出,如果兩個氣泡的r是1:2 ,那麼阻力加速度絕對值比值是2:1,這個比值還是很可觀的。
[3]考慮速度對阻力的影響
在[2]中我們僅僅思考了r 對阻力的影響。 事實上v對阻力的影響也特別大。阻力跟v2次成正比,當v 越來越大的時候,阻力快速增加。於是會出現,當v 達到一定程度的時候,阻力跟[1]中的浮力相等,於是水泡達到 穩定的速度最大值,水泡變成勻速上升。(當然要水瓶子足夠高,以使水泡們有機會達到這個速度穩定最大值),下面我們來計算一下這個最大值。
當達到穩定最大值時,
阻力=(浮力-重力)
也就是[1]和[2]中 得出的兩個加速度絕對值相等
(ρ液/ρ氣 -1)g=3kvv/(4paiρ氣r)
於是我們得到最大速度為
v =(4pai/3k)(ρ液-ρ氣)gr
我們可以看到,最後的穩定速度,跟半徑是成正比的。半徑大的最後能達到的穩定速度大。
[2]讓我們知道,速度相等時,半徑大的獲得的加速度大
[3]讓我們知道,半徑大的可以達到的穩定速度上限更大
[4]考慮形變對阻力的影響
形變對浮力和重力無影響,浮力和重力只跟體積有關,跟形狀無任何關系
但是形變對浮力的影響卻不能忽略
氣泡如果不運動的話,在水中的穩定狀態 應該是標準的球形。 但是一旦運動中遇到阻力會變成規避阻力的流線型。
體積越大的氣泡,他的形變數越大,但是是不是 大氣泡與小氣泡的形變比例是相同的呢。答不是的,越大的 形變比例會越大。
如果受力相同,體積大的形變比例要更大(同樣要腳踩一個20厘米直徑的乒乓球,和一個標准尺寸的乒乓球,假如他們材質都一樣,很容易知道小的更難被踩癟)。原因就在於,曲率半徑越小,在工程學上這個物體結構就越穩定。
更何況 他們受力是不一樣的,大氣泡受力更大,所以形變比例就更大了。
於是形變比例 在大氣泡身上會更大,自然規避掉的 由阻力產生的加速度就會更多。
我們來看看這個形變到底有多大影響:
仔細觀察一下就可以知道,在橫切面上形變還是可以觀察到的。大氣泡會有變成胖黃瓜形狀的趨勢。假設半徑僅僅變化了20%,也就是半徑變成以前的0.8,那麼阻力跟r成正比,自然也會變成0.8倍,還是很可觀的,大概就是這個數量級的影響。
而且不單瞬時的阻力小了,瞬時加速度增加了,而且最終的穩定最大速度也會提高。1/80% -1,就是提高25%
(注意這里解釋的是 大氣泡「形變比例」更大的原因,而不是「形變」更大的原因,大氣泡「形變」更大是不需要解釋的吧。)
綜合[1][2][3][4],我們可以知道,大氣泡上升的速度會更大
PS:有的樓層說,大氣泡浮力大,所以走的快。這是典型牛2定律沒掌握導致的錯誤哦。 不是受力大就走得快的。力要除以質量,得到加速度,在初速度相同都為0的情況下,這個加速度才能反應物體運動情況。不要忘記力要除以質量。
E. 為什麼水泡在水裡上升過程中會慢慢變大
逐漸變大,由於水壓減小,水泡體積變大,所受浮力增大
O(∩_∩)O
F. 為什麼水泡在水中從下到上會越來越大呢
水泡中的氣壓和水對水泡的壓力是相平衡的。
隨著水泡的上升,它周圍受到的水回的壓力減小,為了維持壓答力的平衡,水泡只有擴大體積,減小氣壓,以達到新的平衡——所以,水泡的的體積在上升的過程中變大了。
當然,在沸水中的另外一個情況就是不斷的有水汽化成水蒸氣進入水泡,所以這時水泡的體積也會變大。
G. 水泡在往上升的過程中會越來越大,會什麼會發生這
在上升過程中,周圍的小水泡都被大水泡兼並了,所以水泡越來越大,但數量會變少
H. 水泡在水中上升中浮力怎麼變
變大,因為水泡上升時受到水的壓強減小,體積變大,根據浮力公式得浮力變大.
I. 物理問題: 為什麼水在沸騰前,裡面的小水泡越上升就變得越小,到液面就破裂了,而水沸騰後,小水泡越...
越到上面溫度越低,泡泡里的氣壓越小,被水擠壓,但還是有氣壓的,而到了水的表面,被大氣壓一擠就破了
J. 為什麼把一瓶滿水倒過來泡泡會往上升
我來說詳細一點吧.
當瓶子沒倒過來之前,瓶子內部壓強和大氣壓相等.倒過來以後,若水沒內有重力,瓶子內部壓強仍然容和外部氣壓相等,這是因為空氣的壓強作用於瓶口的水的表面,如果瓶口足夠小,則水的表面張力可以支撐這個瓶口的水形成的表面不被破壞,那麼由於外部氣壓的緣故,為了保持瓶內瓶外壓強一致,水甚至不會流出.
如果瓶口大到水的表面張力已經無法支撐這個表面的時候,由於瓶內水的重力作用,水會沖破這個表面從瓶內流出.這是瓶內壓強就小於外界氣壓了,外界的空氣就會在氣壓的作用下被壓入瓶內,當然這部分空氣會從瓶口進入,這就在瓶內形成了氣泡,希望我的解答你還滿意.