Как изменится свободная энергия мыльного пузыря при увеличении его диаметра с 3·10-2 до 30·10-2 м? Значение

Тема: Поверхностное натяжение и свободная энергия

Объяснение:
При увеличении диаметра мыльного пузыря свободная энергия будет изменяться. Свободная энергия связана с поверхностным натяжением и площадью поверхности пузыря. Для определения изменения свободной энергии мы используем формулу:

∆G = 4πr²γ,

где ∆G - изменение свободной энергии, r - радиус пузыря, γ - поверхностное натяжение.

Для решения данной задачи, нам нужно знать диаметр пузыря до и после изменения. Используем соотношение между радиусом и диаметром: r = d/2.

Подставим значения в формулу:

∆G = 4π((30·10^(-2)/2)^2 - (3·10^(-2)/2)^2)·30·10^(-3).

Теперь перейдём ко второй задаче. Мы можем использовать формулу поверхностного натяжения воды, чтобы найти значения поверхностного натяжения:

γ = mg/(πd),

где γ - поверхностное натяжение, m - масса капель, g - ускорение свободного падения, d - диаметр шейки пипетки.

Подставим значения в формулу:

γ = (1,84·10^(-3)кг·9,8 м/с²)/(π·(0,002м)).

Пример использования:
1. Решим первую задачу:
∆G = 4π((30·10^(-2)/2)^2 - (3·10^(-2)/2)^2)·30·10^(-3).
∆G = 4π((0,015м)^2 - (0,0015м)^2)·0,03H/м.
∆G = 4π((0,000225м²) - (0,00000225м²))·0,03H/м.
∆G = 4π(0,00022275м²)·0,03H/м.
∆G = 0,008866H/м.

2. Решим вторую задачу:
γ = (1,84·10^(-3)кг·9,8 м/с²)/(π·(0,002м)).
γ = 0,05846H/м.

Совет:
Для лучшего понимания темы поверхностного натяжения, рекомендуется ознакомиться с определениями основных терминов и узнать о свойствах вещества, влияющих на его поверхностное натяжение, таких как температура и наличие примесей.

Упражнение:
Пусть диаметр шейки пипетки составляет 3 мм. Какое значение поверхностного натяжения воды можно найти, если масса отсчитанных капель составляет 2 г? Используйте формулу γ = mg/(πd) для решения этой задачи.