一道人體機能學問題
一個立方體形的容器,長,寬,高都是10厘米。在這個容器中,放上1%的鹽水,
液面高度6厘米。然後在容器中插入一片10厘米X10厘米的薄膜,薄膜恰好把溶
液分成等體積的兩半。薄膜的下半部,高5厘米,是只能通過水分子,不能通過
氯化鈉離子的半透膜。薄膜的上半部,也是高5厘米,是什麼都不是通過的不透
膜。假設薄膜邊緣與容器壁密封良好。
在薄膜一側的溶液中再加一些鹽,鹽的量使得這一側的溶液濃度恰好是3%。
請問加完鹽後液面高度有什麼變化?最終的高度各是多少?
室溫20攝氏度
估算:
滲透壓(P)的計算公式是
P = RKC/M,其中
R是氣體常數,為82.06(每度每克分子立方厘米大氣壓)
K是絕對溫度
C是濃度,為每立方厘米所含的克數
M是分子量
3%的鹽溶液在20度的情況下,
P = 82.06 * 293 * 0.03 / 28 = 25.76
而壓力P和物質高度h(厘米)的關係是
P = rhg,其中
r是物質密度,每立方厘米的克數,3%的鹽溶液的密度約為1.03 (早些我把鹽的成分忽略不算,就取了1).
g是地球引力常數,9.8克
所以
h = 25.76 / 1.03 / 9.8 = 2.55厘米
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