Какова высота, на которую жидкость поднялась в капиллярной трубке радиусом 0,5 мм, при заданной плотности жидкости
Какова высота, на которую жидкость поднялась в капиллярной трубке радиусом 0,5 мм, при заданной плотности жидкости 800 кг/м3 и коэффициенте поверхностного натяжения 22 мН/м?
01.11.2024 17:45
Описание: В капиллярных трубках жидкость может подниматься выше уровня свободной поверхности вследствие капиллярного действия. Капиллярное действие обусловлено явлением поверхностного натяжения. Высота, на которую поднимается жидкость в капиллярной трубке, может быть определена с использованием формулы Пуассона:
\[h = \frac{{2T}}{{rρg}}\]
где:
h - высота, на которую поднялась жидкость в капиллярной трубке;
T - коэффициент поверхностного натяжения;
r - радиус капиллярной трубки;
ρ - плотность жидкости;
g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с²).
Подставляя значения в данную формулу, получим:
\[h = \frac{{2 \cdot 0,022}}{{0,0005 \cdot 800 \cdot 9,8}}\]
\[h \approx 0,056\ мм\]
Таким образом, высота, на которую поднялась жидкость в капиллярной трубке радиусом 0,5 мм, при заданных значениях плотности жидкости и коэффициента поверхностного натяжения, составляет около 0,056 мм.
Совет: Для лучшего понимания капиллярного действия, рекомендуется углубиться в изучение понятий поверхностного натяжения, капиллярности и сил взаимодействия веществ.
Задача для проверки: Найдите высоту, на которую поднимется жидкость, если радиус капиллярной трубки увеличится вдвое, а плотность жидкости уменьшится вдвое.