Какова масса ртути, помещенной в узкий стеклянный трубочку с диаметром 1 мм, когда она погружается только на небольшую
Какова масса ртути, помещенной в узкий стеклянный трубочку с диаметром 1 мм, когда она погружается только на небольшую глубину в ртуть (предполагая, что поверхностное натяжение ртути составляет 465 мН/м и смачивание считается полным)?
13.09.2024 01:12
Разъяснение: Чтобы найти массу ртути в узкой стеклянной трубочке, нам потребуется использовать формулу для определения силы поверхностного натяжения.
По определению силы поверхностного натяжения, она равна разности энергий на единицу площади поверхности раздела двух фаз. В данной задаче ртути мы имеем дело с двумя фазами - жидкой ртутью и воздухом. Формула для силы поверхностного натяжения выглядит следующим образом:
\[ F = \gamma \cdot L \]
где \(\gamma\) - коэффициент поверхностного натяжения, а \(L\) - длина контура поверхности раздела фаз.
В данной задаче, стеклянная трубочка является контуром поверхности раздела, поэтому нам нужно найти длину этого контура. Размер контура равен длине окружности трубочки. Окружность измеряется по формуле:
\[ C = 2 \pi r \]
где \( r \) - радиус трубочки.
Теперь мы можем подставить значения в формулы и найти массу ртути.
Например: Пусть диаметр трубочки равен 1 мм, а коэффициент поверхностного натяжения ртути равен 465 мН/м. Какова масса ртути, помещенной в трубочку?
Совет: Чтобы лучше понять задачу, важно знать, что силу поверхностного натяжения можно интерпретировать как силу, действующую вдоль периметра поверхности раздела двух фаз. Использование формулы позволяет нам найти массу ртути, используя физические законы.
Дополнительное задание: Пусть радиус трубочки равен 0,8 мм, а коэффициент поверхностного натяжения ртути составляет 430 мН/м. Какова масса ртути, помещенной в трубочку длиной 5 см?