До якої висоти може піднятись масло з густиною 870 кг/м3 та поверхневим натягом 0,026 Н/м, вважаючи діаметр капілярів?

Тема урока: Поверхностное натяжение

Инструкция: Поверхностное натяжение - это явление, когда жидкость стремится минимизировать свою поверхностную энергию и принимает форму, максимально уменьшающую поверхность, соприкасающуюся с другой средой. Для решения задачи, необходимо использовать формулу Лапласа:

\[ΔP = \dfrac{2T}{r}\],

где ΔP - разность давлений внутри и снаружи капилляра, T - поверхностное натяжение, r - радиус капилляра.

В данной задаче нам дана поверхностное натяжение T = 0,026 Н/м и плотность масла ρ = 870 кг/м³. Мы знаем, что разность давлений ΔP может быть найдена как разность уровня масла внутри и снаружи капилляра.

Перепишем формулу Лапласа, чтобы найти высоту h:

\[\Delta P = hρg\],

где g - ускорение свободного падения (примерно равное 9,8 м/с²).

Теперь подставим значения:

\[h = \dfrac{2T}{ρgr}\].

Таким образом, с помощью данной формулы можно найти до какой высоты поднимется масло в капилляре, зная его плотность и поверхностное натяжение.

Доп. материал:
Задача: До какой высоты поднимется масло с плотностью 870 кг/м³ и поверхностным натяжением 0,026 Н/м, если диаметр капилляра равен 0,1 мм?

Ответ:
\[h = \dfrac{2 \cdot 0,026}{870 \cdot 9,8 \cdot 0,05} ≈ 0,000059 м ≈ 0,06 мм\].

Совет: Важно понимать, что поверхностное натяжение зависит от свойств жидкости и условий окружающей среды. Для решения задач на поверхностное натяжение рекомендуется внимательно читать условие задачи, выделять важные данные и использовать соответствующие формулы.

Задача на проверку:
Задача: До какой высоты поднимется вода в капилляре диаметром 1 мм, если поверхностное натяжение воды составляет 0,072 Н/м? (Ускорение свободного падения принять равным 9,8 м/с²).