Каков будет коэффициент уменьшения свободной поверхностной энергии водяного тумана, если радиус его капель изменится

Формула:

Коэффициент уменьшения свободной поверхностной энергии (КУСПЭ) рассчитывается по формуле:

КУСПЭ = (2 * γ * V) / r,

где γ - коэффициент поверхностного натяжения, V - объем капли, r - радиус капли.

Дано:

Начальный радиус капли, r1 = 1 × 10^-6 м
Конечный радиус капли, r2 = 1,2 × 10^-3 м

Решение:

1. Рассчитаем объемы капель:

V1 = (4/3) * π * r1^3
V2 = (4/3) * π * r2^3

2. Подставим значения в формулу КУСПЭ:

КУСПЭ = (2 * γ * V2) / r2 - (2 * γ * V1) / r1

3. Выразим γ:

γ = КУСПЭ * r1 / (2 * V1) - КУСПЭ * r2 / (2 * V2)

4. Подставим значения и вычислим:

γ = КУСПЭ * (1 × 10^-6) / (2 * (4/3) * π * (1 × 10^-6)^3) - КУСПЭ * (1,2 × 10^-3) / (2 * (4/3) * π * (1,2 × 10^-3)^3)

Ответ:

Коэффициент уменьшения свободной поверхностной энергии водяного тумана будет равен найденному значению γ. Чтобы получить окончательный ответ, значение γ необходимо вычислить, заменив значения переменных в формулу и выполнить математические операции.

Суть вопроса: Коэффициент уменьшения свободной поверхностной энергии водяного тумана

Описание: Коэффициент уменьшения свободной поверхностной энергии (КУСП) водяного тумана - это величина, которая показывает, насколько свободная поверхностная энергия капель водяного тумана уменьшается при изменении их радиуса. Коэффициент уменьшения свободной поверхностной энергии, обозначаемый как ΔE_п, может быть вычислен с использованием формулы:

ΔE_п = γ × ΔS,

где γ - коэффициент поверхностного натяжения, который для воды составляет приблизительно 0,072 Н/м, а ΔS - изменение площади поверхности капель, которое можно рассчитать по формуле:

ΔS = 4π × (r_2 - r_1)^2,

где r_1 и r_2 - начальный и конечный радиусы соответственно.

В данной задаче нам дано, что начальный радиус капель равен 1 × 10^-6 м, а конечный радиус равен 1,2 × 10^-3 м. Мы можем использовать эти значения для вычисления ΔS и последующего вычисления КУСП.

Доп. материал:
Дано: r_1 = 1 × 10^-6 м, r_2 = 1,2 × 10^-3 м

Вычисление ΔS:
ΔS = 4π × (1,2 × 10^-3 - 1 × 10^-6)^2

Вычисление ΔE_п:
ΔE_п = γ × ΔS

Совет: Чтобы лучше понять концепцию коэффициента уменьшения свободной поверхностной энергии водяного тумана, полезно изучить основы поверхностного натяжения и его связь с радиусом капель.

Упражнение: Как изменится коэффициент уменьшения свободной поверхностной энергии водяного тумана, если начальный радиус капель составляет 2 × 10^-5 м, а конечный радиус - 5 × 10^-4 м? Найдите ΔE_п при данных значениях радиусов.