Какова высота подъема жидкости в капилляре диаметром 0,5 мм с учетом коэффициента поверхностного натяжения 0,05

Тема урока: Подъем жидкости в капилляре

Описание: Подъем жидкости в капилляре обусловлен явлением капиллярности, которое основано на взаимодействии молекул жидкости с поверхностью капилляра. Между жидкостью и капилляром возникает силовое взаимодействие, которое приводит к подъему жидкости.

Для определения высоты подъема жидкости в капилляре можно использовать формулу Лапласа:

h = (2 * T * cosθ) / (ρ * g * r),

где:
h - высота подъема жидкости,
T - коэффициент поверхностного натяжения,
θ - угол между поверхностью жидкости и поверхностью капилляра,
ρ - плотность жидкости,
g - ускорение свободного падения,
r - радиус капилляра.

В данной задаче у нас указаны следующие значения:
T = 0,05 Н/м,
ρ = 1000 кг/м3,
g = 10 м/с2,
r = 0,5 мм (или 0,0005 м).

Для нахождения высоты подъема жидкости необходимо определить угол θ. В данной задаче угол θ не указан, поэтому мы предположим, что он равен 90° (положим, что жидкость поднимается под прямым углом).

Подставляя все значения в формулу Лапласа, получаем:

h = (2 * 0,05 * cos90°) / (1000 * 10 * 0,0005) = (2 * 0,05 * 1) / (1000 * 10 * 0,0005) = 0,002 м = 2 мм.

Таким образом, высота подъема жидкости в капилляре с диаметром 0,5 мм составляет 2 мм.

Совет: Важно помнить, что высота подъема жидкости в капилляре зависит от угла соприкосновения поверхностей жидкости и капилляра. Разные вещества могут иметь различные углы соприкосновения, что влияет на высоту подъема. Также обратите внимание на единицы измерения в задаче и правильно переводите их, чтобы получить ответ в нужных вам единицах.

Практика: Какова высота подъема воды в капилляре диаметром 1 мм, если коэффициент поверхностного натяжения равен 0,03 Н/м, плотность воды равна 998 кг/м3, а ускорение свободного падения составляет 9,8 м/с2? (Ответ предоставьте в миллиметрах)