Какая высота h воды поднимется в вертикальном капилляре диаметром d = 0,3 мм, если угол смачивания стенки капилляра

Содержание вопроса: Капиллярность

Описание:
Капиллярное явление происходит в узких каналах, таких как капилляры, где эффект поверхностного натяжения становится заметным. В данной задаче нам дано, что диаметр капилляра равен d = 0,3 мм, угол смачивания стенки капилляра составляет ϑ = 50 градусов, плотность воды ρ = 1000 кг/м³ и поверхностное натяжение воды σ = 73 мН/м.

Для решения задачи мы можем использовать формулу Лапласа:
h = (2σ * cos(ϑ)) / (ρ * g * d),

где h - высота подъема воды, σ - поверхностное натяжение, ϑ - угол смачивания, ρ - плотность воды, g - ускорение свободного падения, d - диаметр капилляра.

Используя значения из условия задачи и округляя результат до одной цифры после десятичной точки, мы можем найти высоту подъема воды в капилляре.

Демонстрация:
Дано: d = 0,3 мм, ϑ = 50 градусов, ρ = 1000 кг/м³, σ = 73 мН/м.
Вычисление:
h = (2 * 0,073 * cos(50°)) / (1000 * 9,8 * 0,3 * 10^(-3)) ≈ 0,9 мм.

Совет:
Для лучшего понимания принципа капиллярной подъемной силы, рекомендуется ознакомиться с определением поверхностного натяжения и угла смачивания. Также полезно пронаблюдать капиллярные явления в повседневной жизни, например, когда вода впитывается губкой или поднимается в сосуде с очень тонкой трубкой.

Дополнительное упражнение:
Какая высота поднимется вода в капилляре с диаметром d = 0,2 мм при угле смачивания ϑ = 30 градусов? Плотность воды равна ρ = 998 кг/м³, а поверхностное натяжение σ = 72 мН/м. Ответ округлите до одной цифры после десятичной точки и представьте в миллиметрах.