До якої висоти підніметься рівень бензолу у капілярній трубці з внутрішнім діаметром 1 мм? Припускаємо, що змочування
До якої висоти підніметься рівень бензолу у капілярній трубці з внутрішнім діаметром 1 мм? Припускаємо, що змочування є повним. Враховуючи густину бензолу, яка становить 880 кг/м3, та коефіцієнт поверхневого натягу, який дорівнює 0,03 Н/м, наскільки дорівнює робота сил поверхневого натягу?
25.05.2024 03:33
Инструкция:
Высота подъема жидкости в капилляре зависит от свойств жидкости и геометрических параметров капилляра.
Для решения этой задачи применим формулу Лапласа:
h = (2 * T) / (ρ * g * r)
Где:
h - высота подъема жидкости в капилляре,
T - коэффициент поверхностного натяжения жидкости,
ρ - плотность жидкости,
g - ускорение свободного падения (равно примерно 9,8 м/с²),
r - радиус капиллярной трубки.
Сначала необходимо перевести плотность жидкости из кг/м³ в Н/м², умножив ее на ускорение свободного падения:
ρ = 880 кг/м³ * 9,8 м/с² = 8624 Н/м²
Затем подставим значения в формулу:
h = (2 * 0,03 Н/м) / (8624 Н/м² * 0,001 м) ≈ 0,000694 м
Таким образом, рiвень бензолу поднимется примерно на 0,000694 мм.
Дополнительный материал:
Задача: Какая высота будет достигнута бензолом в капиллярной трубке с внутренним диаметром 1 мм, учитывая коэффициент поверхностного натяжения 0,03 Н/м и плотность бензола 880 кг/м³?
Совет:
Для лучшего понимания темы рекомендуется изучать законы поверхностного натяжения и его применение в капиллярных явлениях. Также полезно провести визуализацию задачи, нарисовав капиллярную трубку и представив процесс подъема жидкости.
Задание:
1. В капиллярной трубке с радиусом 0,5 мм поднимается масло с коэффициентом поверхностного натяжения 0,02 Н/м. Какая высота будет достигнута, если плотность масла составляет 900 кг/м³?
2. Как изменится высота подъема жидкости в капилляре, если уменьшить его радиус в 2 раза?